(57)【要約】左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像装置であって、左目用映像を撮像する第１撮像部１Ｌと、右目用映像を撮像する第２撮像部１Ｒと、を備えた立体映像撮像部と、情報表示可能な表示部５と、立体映像撮像部および表示部５を制御するコントローラ３と、を有し、コントローラ３は、立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出し、表示部５は、コントローラが導出した被写体距離の情報を表示する。
2012023168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像装置であって、
前記左目用映像を撮像する第１撮像部と、前記右目用映像を撮像する第２撮像部と、を備えた立体映像撮像部と、
情報表示可能な表示部と、
前記立体映像撮像部および前記表示部を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、前記立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出し、
前記表示部は、前記コントローラが導出した前記被写体距離の情報を表示する、立体映像撮像装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記所定の条件を満足する被写体距離の最近距離および最遠距離を導出する、請求項１に記載の立体映像撮像装置。
【請求項３】
さらに、前記立体映像が表示される画面の画面サイズに関する情報を入力する操作部を有し、
前記コントローラは、前記水平画角および前記輻輳角に加えて前記画面サイズに関する情報に基づいて前記被写体距離を導出する、請求項１または２に記載の立体映像撮像装置。
【請求項４】
さらに、前記立体映像が表示される画面の画面アスペクト比に関する情報を入力する操作部を有し、
前記コントローラは、前記水平画角および前記輻輳角に加えて前記画面アスペクト比に関する情報に基づいて前記被写体距離を導出する、請求項１から３の何れかに記載の立体映像撮像装置。
【請求項５】
さらに、前記立体映像が表示される画面と観察者との間隔に関する情報を入力する操作部を有し、
前記コントローラは、前記水平画角および前記輻輳角に加えて前記画面と観察者との間隔に関する情報に基づいて前記被写体距離を導出する、請求項１から４の何れかに記載の立体映像撮像装置。
【請求項６】
左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像における立体映像撮像方法であって、
前記左目用映像および前記右目用映像を撮像するステップと、
前記左目用映像を撮像する第１撮像部および前記右目用映像を撮像する第２撮像部を含む立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、前記立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出するステップと、
前記導出するステップにおいて導出した前記被写体距離の情報を表示するステップと、を有する立体映像撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、立体視可能な映像（立体映像）を撮像する立体映像撮像装置に関し、特に、立体映像の撮像に適した被写体距離を通知する立体映像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの映像（左目用映像および右目用映像）を撮像して立体視可能な映像（立体映像）を生成する立体映像撮像装置に注目が集まっている。そのような立体映像にあっては、ヒトの左目および右目が有する視差に対応して、左目用映像中の被写体と右目用映像中の同一被写体との間で視差を有する。立体映像の表示においては、左目用映像は観察者の左目に提示され、同時に、右目用映像は、観察者の右目に提示される。【０００３】
左目用映像を撮像する左目用映像カメラの光軸と右目用映像を撮像する右目用映像カメラの光軸とのなす角は、輻輳角と称される。また、両光軸が輻輳角をなして交差する点を含み両カメラの設置間隔と平行な面は、基準面と称される。基準面にある被写体の立体映像における視差は、ゼロとなり、基準面にない被写体の立体映像における視差は、被写体と基準面との距離および前後関係に応じた大きさおよび方向を有する。立体映像を観察する者が感じる立体映像中の各被写体までの距離感は、各被写体の視差の大きさおよび方向に応じて変化する。【０００４】
特許文献１には、立体映像を撮像可能な複眼撮像装置が記載されている。当該複眼撮像装置は、内蔵する光学式手ぶれ補正機構（レンズシフト方式）を制御して光学系の光軸を変化させることにより輻輳角を様々に変化させながら複数の立体映像を連続撮像する。そうすることで、ユーザは、連続撮像により生成された複数の立体映像の中から自分の好みに適った立体感を有する立体映像を選択することが可能となる。このように、光学式手ぶれ補正機構を用いて、立体映像撮像装置の輻輳角を変更させるための手段を実現できることが知られている。【０００５】
ただし、立体映像に極端に大きな視差を有する被写体が含まれると、観察者は、当該立体映像に対し違和感を覚えることがある。したがって、立体映像を観察者にとって自然で快適なものとするには、立体映像に極端に大きな視差を付けないようにすることが望ましい。【０００６】
従来、立体映像撮像の現場では、立体映像において任意の被写体の視差が極端に大きくならないように、立体映像撮像装置の輻輳角や水平画角、被写体までの距離等を調整して撮像を行っている。また、撮像した立体映像の視差が適正か否かを判断する手法として、モニタ用ディスプレイに立体映像を表示させ立体映像の視差を計測する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、立体映像撮像の現場に大きなモニタ用ディスプレイを持ち込むことが困難な場合がある。このような場合、撮像の現場において撮像された立体映像の視差が適正な範囲に含まれるか否かを判断する手段がない。【０００９】
また、立体映像撮像装置に付随するビューファインダは、画面サイズが小さいモニタ用２Ｄディスプレイであることが多く、撮像者が、撮像中に立体映像に含まれる視差の大きさを確認することは困難である。【００１０】
このように、撮像現場において撮像した立体映像が自然で違和感のないものであるかを判断することは非常に困難である。【００１１】
上記課題を鑑み、立体映像の撮像に適した被写体までの距離、すなわち、立体映像において適当な大きさの視差が付与され得る被写体までの距離を通知する立体映像撮像装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様は、左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像装置であって、左目用映像を撮像する第１撮像部と、右目用映像を撮像する第２撮像部と、を備えた立体映像撮像部と、情報表示可能な表示部と、立体映像撮像部および表示部を制御するコントローラと、を有し、コントローラは、立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出し、表示部は、コントローラが導出した被写体距離の情報を表示する、立体映像撮像装置である。【００１３】
第２の態様は、左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像における立体映像撮像方法であって、左目用映像および右目用映像を撮像するステップと、左目用映像を撮像する第１撮像部および右目用映像を撮像する第２撮像部を含む立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出するステップと、導出するステップにおいて導出した被写体距離の情報を表示するステップと、を有する方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本実施の形態による立体映像撮像装置は、立体映像の撮像に適した被写体までの距離を通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態による立体映像撮像装置のブロック図
【図２】第１撮像部の詳細な構成を示すブロック図
【図３】立体映像撮像装置の輻輳角および基準面を説明する模式図
【図４】基準面外にある被写体に付与される視差を説明する模式図
【図５】立体映像撮像装置の水平画角と、立体映像の水平方向映像範囲との関係を説明する模式図
【図６】本実施の形態の立体映像撮像装置がする処理のフローチャート
【図７】表示部における適正被写体距離範囲の表示例
【図８】立体映像表示画面と立体映像観察者との関係を示す模式図
【図９】立体映像表示画面と立体映像観察者との関係を示す模式図
【図１０】表示部における適正被写体距離範囲の表示例
【図１１】表示部における適正被写体距離範囲の表示例
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施の形態に係る立体映像撮像装置について、添付の図面を参照し詳細に説明する。
【００１７】
１．概要
本実施の形態による立体映像撮像装置は、情報を提供可能な表示部（例えば、ビューファインダ）を備えた立体映像撮像装置である。当該表示部には、立体映像の撮像に適した被写体距離の情報を表示することが可能である。ここで、被写体距離とは、立体映像撮像装置から被写体までの距離である。また、立体映像の撮像に適した被写体距離（適正被写体距離）とは、撮像して得られた立体映像中の被写体の視差が所定の条件を満足する被写体距離である。所定の条件とは、撮像して得られた立体映像が自然で違和感のないものとなるための、立体映像における被写体の視差に関する条件である。これについては以下で詳細に説明する。なお、適正被写体距離の情報は、唯一の距離を示す情報であってもよいし、２つの異なる距離で特定される被写体距離の範囲を示す情報であってもよい。
【００１８】
これにより、本実施の形態による立体映像撮像装置においては、立体映像の撮像中に立体映像の撮像に適した被写体距離（適正被写体距離）の情報をリアルタイムで表示することができる。したがって、撮像者といったユーザは、表示部に表示される適正被写体距離の情報を参照し、立体映像撮像に適した被写体距離を随時確認しながら立体映像を撮像することができる。また、ユーザは、表示部に表示される適正被写体距離の情報を参照しながら、立体映像撮像装置のセッティング（焦点距離（水平画角）、輻輳角等の設定）を被写体に合わせて適切に調整することができるので、撮像する立体映像を自然で違和感のないものにすることが容易になる。
【００１９】
２．構成
図１は、本実施の形態の立体映像撮像装置１００の構成を示すブロック図である。立体映像撮像装置１００は、左目用映像を撮像する第１撮像部１Ｌと、右目用映像を撮像する第２撮像部１Ｒと、画像処理部２と、コントローラ３と、距離情報オーバーレイ部４と、表示部５と、記憶媒体制御部６と、操作部８を備える。記憶媒体制御部６は、メモリカード７を接続可能である。
【００２０】
２−１．撮像部
立体映像撮像部（立体映像撮像系）は、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒを含む。第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒは、所定の間隔をおいて配置される。一般に、所定の間隔としては、平均的な成人の両目の間隔であるおよそ６５ｍｍが選択される。ただし、立体映像撮像装置１００において、当該間隔は、そのような間隔に限定されない。また、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒとの間隔は、可変であってもよい。
【００２１】
第１撮像部１Ｌが撮像する左目用映像、および、第２撮像部１Ｒが撮像する右目用映像は、それぞれ画像処理部２へ送られる。画像処理部２は、左目用映像および右目用映像に対し各種画像処理を行う。画像処理部２は、左目用映像または右目用映像を距離情報オーバーレイ部４へ送る。また、画像処理後の左目用映像および右目用映像のデータは、記憶媒体制御部６を介してメモリカード７に記録される。なお、画像処理部２は、左目用映像および右目用映像の合成映像を距離情報オーバーレイ部４へ送ってもよい。立体映像撮像装置１００は、静止画および動画のいずれも撮像可能であってよい。
【００２２】
図２を参照し、第１撮像部１Ｌの構成を詳細に説明する。第１撮像部１Ｌは、被写体の像を形成するレンズ群（光学系１０）と、光学系１０により形成された被写体像が結像される撮像素子１６と、光学系１０の各種設定情報等を保持する設定保持メモリ１７と、光学系１０の各レンズ（１１、１２、１４、１５）および絞り１３それぞれに接続されたアクチュエータ（図示せず）や撮像素子１６などを駆動および制御する駆動部１８と、を含む。
【００２３】
２−１−１．光学系
光学系１０は、対物レンズ１１と、変倍レンズ１２（焦点距離変更部）と、絞り１３と、光路補正レンズ１４（輻輳角変更部）と、フォーカスレンズ１５と、を含む。
【００２４】
対物レンズ１１は、光学系１０のうち、最も被写体側に配置されたレンズである。
【００２５】
変倍レンズ（ズームレンズ）１２は、矢印Ｚの方向に沿って移動することにより、撮像素子１６に形成される被写体像を拡大又は縮小させることができる。なお、変倍レンズ１２は、複数枚のレンズ群（変倍系）として構成されてもよい。
【００２６】
駆動部１８は、変倍レンズ１２のアクチュエータを制御することで、変倍レンズ１２を矢印Ｚの方向に移動させることができる。光学系１０の焦点距離は、変倍レンズ１２の位置を変化させることにより変化する。駆動部１８は、コントローラ３から送られてきた第１制御信号に含まれる焦点距離変更指示に基づいて、変倍レンズ１２の位置を変化させて、光学系１０の焦点距離を変更することができる。光学系１０の焦点距離を変更することで、光学系１０の水平画角が変化する。
【００２７】
絞り１３は、ユーザが操作部８等を介して入力した設定に応じて、または、自動で、絞り１３に含まれる開口部の大きさを調整し、透過する光の量を調整することができる。絞り１３は、ＮＤフィルタ等を含んでよい。
【００２８】
光路補正レンズ１４は、水平方向Ｈ（矢印Ｈの方向）および鉛直方向Ｖ（図面に対し垂直な方向Ｖ）に移動可能なレンズである。ここで、水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖは、対物レンズ１１、変倍レンズ１２、フォーカスレンズ１５等の光軸に垂直な面に含まれてよい。水平方向Ｈは、立体映像における水平方向と一致する方向であって、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒとの設置間隔の方向である。鉛直方向Ｖは、水平方向Ｈに垂直な方向である。
【００２９】
光路補正レンズ１４は、所定の位置（ニュートラルポジション）以外の位置にある場合、対物レンズ１１側より入射される光の光路を偏向させてフォーカスレンズ１５側へ透過させる作用を示す。換言すれば、光路補正レンズ１４は、光学系１０の光軸を偏向させる作用を有する光学系である。光路補正レンズ１４の水平方向位置を変化させることにより、光学系１０の光軸の向きの水平方向成分を偏向可能である。また、光路補正レンズ１４の鉛直方向Ｖの位置を変化させることにより、光学系１０の光軸の向きの鉛直方向成分を偏向可能である。なお、光路補正レンズ１４は、レンズシフト方式の光学式手ぶれ補正機構の補正レンズと同等の作用を奏することができる光学素子であればよい。また、光路補正レンズ１４は、複数のレンズで構成されてもよい。
【００３０】
駆動部１８は、光路補正レンズ１４のアクチュエータを制御することで、光路補正レンズ１４を水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖに移動させることができる。駆動部１８は、コントローラ３から送られてきた第１制御信号に含まれる輻輳角変更指示にもとづいて、光路補正レンズ１４の水平方向位置（および鉛直方向位置の少なくともいずれか）を変化させることができる。
【００３１】
フォーカスレンズ１５は、対物レンズ１１、変倍レンズ１２、フォーカスレンズ１５等の光軸に沿って移動することが可能であり、撮像素子１６上に結像される被写体像のピントを調整する作用を有する光学素子である。フォーカスレンズ１５は、複数枚のレンズで構成してもよい。
【００３２】
２−１−２．その他の構成要素
撮像素子１６は、光学系１０が形成する被写体像を撮像し、画像データを生成する。撮像素子１６は、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子であってよい。撮像素子１６は、単板式であってもよいし、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号毎に撮像素子を設けた３板式であってもよい。
【００３３】
駆動部１８は、変倍レンズ１２および光路補正レンズ１４に加えて、絞り１３、フォーカスレンズ１５および撮像素子１６を駆動および制御することができる。
【００３４】
設定保持メモリ１７は、電源オフ時にも駆動部１８が保持すべきデータを格納することができる。設定保持メモリ１７は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで実現できる。設定保持メモリ１７が保持するデータには、例えば、最後に電源がオフされた時の焦点距離の情報、最後に電源がオフされた時の輻輳角の情報等が含まれる。
【００３５】
第２撮像部１Ｒは、第１撮像部１Ｌと実質同一の構成を有してよい。
【００３６】
２−２．画像処理部
画像処理部２は、ＡＤ変換、画像前処理、および、画像圧縮処理を行うことができる。画像前処理は、ＡＤ変換された画像データに対して、ガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種カメラ信号処理を行う。画像圧縮処理は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ハフマン符号化などを行うことにより、画像データを圧縮する。画像圧縮処理は、例えば、ＭＰＥＧ−２や、Ｈ．２６４の規格に準拠した圧縮形式により画像データを圧縮する。なお、圧縮方式は、ＭＰＥＧ−２やＨ．２６４の形式に限定されない。画像処理部２は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００３７】
なお、本実施の形態では、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒで撮像された左右の画像を、一つの画像処理部２で処理する形態について説明するが、画像処理部２を２つ設け、第１撮像部１Ｌで撮像された左目用映像および第２撮像部１Ｒで撮像された右目用映像を、それぞれ別の画像処理部で処理する形態であってもよい。
【００３８】
２−３．コントローラ
コントローラ３は、立体映像撮像装置１００全体を制御する制御手段である。コントローラ３は、マイクロコンピュータなどの半導体素子などで実現可能である。コントローラ３は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせることにより実現してもよい。後者の場合、ソフトウェア（コンピュータ・プログラム）は、工場出荷時にインストールされてよい。また、ソフトウェアは、工場出荷後にインストールされてもよい。ソフトウェアは、メモリカード等の記憶媒体に格納されて配布されてよい。ソフトウェアは、インターネット等の通信回線を通じて配信されてもよい。
【００３９】
コントローラ３は、第１撮像部１Ｌから、第１撮像部１Ｌの設定等に関する情報を第１カメラ情報信号として受け取る。第１カメラ情報信号には、例えば、現在の焦点距離の情報（現在の水平画角の情報でもよい）、現在の輻輳角の情報、最後に電源がオフされた時の焦点距離の情報、最後に電源がオフされた時の輻輳角の情報等が含まれる。焦点距離の情報としては、変倍レンズ１２の位置の情報であってよい。現在の焦点距離の情報としては、現在の水平画角の情報でもよい。輻輳角の情報は、光路補正レンズ１４の位置の情報であってよい。
【００４０】
また、コントローラ３は、第１撮像部１Ｌに対し、第１撮像部１Ｌを駆動制御するための信号を第１制御信号として送る。第１制御信号には、焦点距離変更指示、輻輳角変更指示等が含まれる。焦点距離変更指示には、焦点距離変更目標値が含まれてよい。焦点距離目標値は、変倍レンズ１２の位置目標値であってもよい。輻輳角変更指示には、輻輳角変更目標値が含まれてよい。輻輳角変更目標値は、光路補正レンズの位置目標値であってもよい。
【００４１】
なお、コントローラ３は、第２撮像部１Ｒに対しても、同様に、第２カメラ情報信号および第２制御信号を送受信する。
【００４２】
さらに、コントローラ３は、撮像条件情報（第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの焦点距離、および、輻輳角等の情報、両撮像部の設置間隔の情報等）、ならびに、観察条件情報（立体映像表示に用いると想定される立体映像表示装置（想定表示装置）の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔等の情報）にもとづいて、立体映像の撮像に適した被写体距離（適正被写体距離）を算出する。
【００４３】
コントローラ３が算出した適正被写体距離の情報は、距離情報オーバーレイ部４へ出力される。なお、コントローラ３は、適正被写体距離の情報を、画像処理部２へ出力してもよい。
【００４４】
２−４．距離情報オーバーレイ部
距離情報オーバーレイ部４は、コントローラ３から受け取った適正被写体距離の情報にもとづいて、文字やグラフィックで構成される、適正被写体距離を表示するための距離情報レイヤを作成し、画像処理部２から受け取った映像にオーバーレイし、距離情報オーバーレイ映像を表示部５へ出力する。なお、距離情報オーバーレイ部４は、画像処理部２に含まれてもよい。この場合、画像処理部２は、コントローラ３から適正被写体距離の情報を受け取り、当該情報にもとづいて距離情報レイヤを作成し、距離情報オーバーレイ映像を表示部５へ出力すればよい。
【００４５】
２−５．表示部
表示部５は、距離情報オーバーレイ部４から受け取った距離情報オーバーレイ映像を表示する。表示部５は、ビューファインダ、小型ＬＣＤモニタディスプレイ等でよい。表示部５は、例えば、モニタ用２Ｄディスプレイでよい。ただし、表示部５は、２Ｄディスプレイに限定されず、立体映像表示可能な表示装置であってもよい。
【００４６】
２−６．操作部
操作部８は、各種操作手段を総称した構成要素である。操作部８は、立体映像撮像装置１００の所謂ユーザ・インタフェースである。操作部８は、立体映像撮像装置１００の電源オンやオフを行う電源ボタンや、ズーム操作を行うズームレバーや、輻輳角調整ボタン等を含む。つまり、操作部８は、ユーザが立体映像撮像装置１００に対し撮像条件（第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの焦点距離、および、輻輳角等）を変更指示するための手段である。操作部８は、ユーザの指示を受け付け、その指示をコントローラ３に伝える。ユーザは、操作部８を操作することにより、立体映像撮像装置１００に対し焦点距離変更動作（所謂、ズーム動作）、輻輳角変更動作等を指示することができる。
【００４７】
また、操作部８は、観察条件情報（立体映像表示に用いると想定される立体映像表示装置（想定表示装置）の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔（想定観察距離）等の情報）を立体映像撮像装置１００に入力するための手段を有する。当該手段は、ボタン、レバー、切替スイッチ等で構成されてよい。画面のサイズの情報は、例えば、想定表示装置の画面の対角線長（単位：インチ）でよい。画面アスペクト比の情報は、想定表示装置の画面の縦横比でよい。想定観察距離の情報は、想定される想定表示装置−観察者間間隔を実距離（単位：メートル）で表した情報でもよいし、想定される想定表示装置−観察者間間隔と想定表示装置の画面の縦方向の長さとの比の情報であってもよい。また、画面のサイズや画面アスペクト比の情報は、画面を構成するピクセルの数と１ピクセルの縦横比とで表されてもよい。
【００４８】
２−７．記憶媒体制御部およびメモリカード
記憶媒体制御部６は、メモリカード７を着脱可能である。記憶媒体制御部６は、メモリカード７と機械的及び電気的に接続可能である。メモリカード７は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
【００４９】
なお、本実施の形態では、メモリカード７が着脱自在な構成について説明するが、メモリカード７は、立体映像撮像装置１００に内蔵される形態であってもよい。また、本実施の形態において、記録媒体としてメモリカード７を用いる形態について説明するが、記録媒体は、メモリカードに限らず、光ディスク、ハードディスク、磁気テープ等であってもよい。
【００５０】
なお、本実施の形態において、第１撮像部１Ｌで撮像された左目用映像と、第２撮像部１Ｒで撮像された右目用映像の両者を、同一のメモリカード７に記録する形態について説明するが、記憶媒体制御部６がメモリカード７を複数枚接続可能とし、第１撮像部１Ｌが撮像した左目用映像、および、第２撮像部１Ｒが撮像した右目用映像が、それぞれ異なるメモリカードに記録される形態であってもよい。
【００５１】
３．動作
本実施の形態の立体映像撮像装置１００における適正被写体距離情報の表示について説明する。
【００５２】
３−１．輻輳角変更による基準面移動
上述したとおり、立体映像撮像装置１００は、輻輳角変更手段として光路補正レンズ１４を有する。ここでは、図３を参照し、輻輳角変更動作の前後における基準面の変化について説明する。上述したように、任意の被写体に関し立体映像における視差は、基準面と被写体との位置関係に従って定まる。よって、立体映像撮像装置１００の輻輳角が変更されることにより基準面が変化すれば、立体映像における被写体の視差もまた変化する。
【００５３】
図３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの配置、ならびに、輻輳角および基準面の関係を示す模式図である。図３では、立体映像撮像装置１００を上方より見ている。本図では、光学系１０の光路補正レンズ１４の水平方向位置が、ニュートラルポジションにある場合、第１撮像部１Ｌの光軸は、光軸２１０Ｌであり、同様に、第２撮像部１Ｒの光軸は、光軸２１０Ｒである。ここで、ニュートラルポジションは、上述のように、光路補正レンズ１４による光路偏向作用の程度がゼロとなる光路補正レンズ１４の位置である。
【００５４】
光路補正レンズ１４がニュートラルポジションにあるとき、光軸２１０Ｌと光軸２１０Ｒとは、面３０上の一点において交差する。このとき、面３０は、立体映像撮像装置１００の基準面となる。図示するように、このときの立体映像撮像装置１００の輻輳角は、θ０であり、基準面３０は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１ＲからおよそＣ０だけ離れた位置にある。
【００５５】
光路補正レンズ１４が、ニュートラルポジション以外の位置に移動した場合、光路補正レンズ１４は、光軸２１０Ｌ（および光軸２１０Ｒ）の向きを偏向させる。光路補正レンズ１４による光軸偏向作用を受けた第１撮像部１Ｌの光軸を光軸２１１Ｌとし、同様に第２撮像部１Ｒの光軸を光軸２１１Ｒとする。図示するように、立体映像撮像装置１００の輻輳角は、θ１に変化し、基準面もまた、面３０から面３１に変化する。基準面３１は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１ＲからおよそＣ１だけ離れた位置にある。
【００５６】
このようにして、立体映像撮像装置１００では、光路補正レンズ１４の位置を制御することで、光学系１０の光軸を偏向させ、もって、輻輳角および基準面を変化させることができる。なお、第１撮像部１Ｌの光路補正レンズ１４と第２撮像部１Ｒの光路補正レンズは、水平方向に関し正反対の方向に駆動制御される。
【００５７】
３−２．適正被写体距離
これより、適正被写体距離を導出する方法について説明する。なお、ここでは、３Ｄコンソーシアム(3D Consortium, URL:"http://www.3dc.gr.jp/jp/index.html")が提示するガイドライン（「３ＤＣ安全ガイドライン」）に準拠して適正被写体距離を導出する例を示すが、本実施の形態による立体映像撮像装置１００における適正被写体距離の導出方法は、本例に限定されない。
３−２−１．３ＤＣ安全ガイドライン
３Ｄコンソーシアムとは、２００３年３月に発足した団体である。同団体は、画像の３次元立体表示の普及を推進するための団体であり、その一環として、３次元立体表示の技術仕様の統一を目的の１つに掲げている。３Ｄコンソーシアムは、立体映像に関する安全ガイドライン（「３ＤＣ安全ガイドライン」）を提示しており、同ガイドラインは、以下の条件を満たすときに快適な立体映像を撮像できるとしている。
条件（１）  画面上に表示されている視差が、画面の水平サイズの２．９％以下に収まっていること。
条件（２）  奥まった映像の場合では、画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下であること。
ここで、奥まった立体映像において画面に表示されている視差を５０ｍｍ以下としている理由は、子供の両眼間隔として約５０ｍｍを想定しているためである。つまり、画面に表示した視差が５０ｍｍを超えると、子供の場合には、両目が外側に向くことになるため立体融合ができなり、不快な映像となってしまう可能性が高いためである。
【００５８】
３−２−２．条件（１）を満足する被写体距離
先ず、図４および図５を参照し、条件（１）「画面上に表示されている視差が、画面の水平サイズの２．９％以下。」を満足する被写体距離を導出する方法について説明する。図４は、被写体に付与される視差を説明する模式図である。図５は、立体映像撮像装置の水平画角と立体映像の水平方向映像範囲との関係を説明するための模式図である。
【００５９】
被写体と基準面との位置関係に関し、あらゆる被写体は、以下の３つのいずれかに分類される。
ａ．立体映像撮像装置１００と基準面との間に位置する被写体（近位置被写体）。
ｂ．立体映像撮像装置１００に対し基準面よりも遠方に位置する被写体（遠位置被写体）。
ｃ．基準面に位置する被写体（基準位置被写体）。
上記ａの近位置被写体および上記ｂの遠位置被写体に関しては、立体映像における視差は非ゼロとなり、基準面からの距離に応じてその大きさは増大する。また、近位置被写体の立体映像における視差と、遠位置被写体の立体映像における視差は、逆方向の視差を有する。上記ｃの基準位置被写体に関しては、立体映像における視差はゼロである。
【００６０】
３−２−２ａ．条件（１）を満足する被写体距離（近位置被写体の場合）
図４を参照すれば、立体映像撮像装置１００の第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒ、近位置被写体４０ｎ、遠位置被写体４０ｆ、ならびに、基準面３２が模式的に示されている。ここでは、立体映像撮像装置１００の輻輳角はθであるとし、輻輳角θのときの基準面３２は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒから距離Ｃの位置にあるとする。また、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒとの設置間隔は、ｄｃであるとする。なお、輻輳角θおよび設置間隔ｄｃは既知であるとする。設置間隔ｄｃは、可変的に制御可能であってもよい。
【００６１】
このとき、立体映像撮像装置１００から基準面３２までの距離Ｃは、次式によって与えられる。
【数１】
2012023168.tif 000003
【００６２】
他方、立体映像撮像装置１００から近位置被写体４０ｎまでの距離Ｄｎは、以下のようにして求めることができる。
【００６３】
第１撮像部１Ｌおよび近位置被写体４０ｎを通る直線は、点ＮＬにおいて基準面３２と交差する。同様、第２撮像部１Ｒおよび近位置被写体４０ｎを通る直線は、点ＮＲにおいて基準面３２と交差する。底辺の長さがＳｎである高さ（Ｃ−Ｄｎ）の三角形と、底辺の長さがｄｃである高さＤｎの三角形との相似関係、
【数２】
2012023168.tif 000004
より、立体映像撮像装置１００から近位置被写体４０ｎまでの距離Ｄｎは、
【数３】
2012023168.tif 000005
と表すことができる。ここでは、Ｓｎを近点視差と称する。
【００６４】
次に、図５を参照し、立体映像撮像装置１００の第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの水平画角と、立体映像の水平方向映像範囲との関係について説明する。図５では、第１撮像部１Ｌの水平画角ωと、撮像される映像の水平方向映像範囲との関係について示す。第２撮像部１Ｒについての説明は省略するが、第２撮像部１Ｒについても、図５と同様の関係が成立するものとする。
【００６５】
第１撮像部１Ｌの光学系１０の焦点距離をｆ、撮像素子１６の水平方向有効範囲長をＷとする。一般に、第１撮像部１Ｌの水平画角ωは、焦点距離ｆおよび有効範囲長Ｗに応じて決定される。ここでは、有効範囲長Ｗは、光学系１０に入射する光を全て受光できる程度以上に大きいとする。このとき、第１撮像部１Ｌの水平画角ωは、焦点距離ｆに応じて決定される。ただし、有効範囲長Ｗが光学系１０に入射する光を全て受光できる程度以上に大きくない場合であっても、水平画角ωを決定することは可能である。
【００６６】
第１撮像部１Ｌから距離Ｄｘだけ離れた被写体４０ｘを撮像する場合、撮像される映像の水平方向映像範囲Ａは、水平画角ωを用いて、
【数４】
2012023168.tif 000006
と表される。
【００６７】
よって、近位置被写体４０ｎに関し、条件（１）は、近点視差Ｓｎ、および、距離Ｃに関する水平方向映像範囲Ａを用いて、
【数５】
2012023168.tif 000007
と表される。よって、条件（１）は、近点視差Ｓｎに関し、
【数６】
2012023168.tif 000008
となる。
【００６８】
式（３）より、近位置被写体４０ｎまでの距離Ｄｎが小さくなるにつれて近点視差Ｓｎは単調に増加するから、条件（１）を満足する近位置被写体距離Ｄｎの最小値（最近適正被写体距離）ＤＮは、
【数７】
2012023168.tif 000009
より求めることができる。
【００６９】
３−２−２ｂ．条件（１）を満足する被写体距離（遠位置被写体の場合）
同様にして、遠位置被写体４０ｆまでの距離Ｄｆ（図４）について、条件（１）を満足する被写体距離を導出する方法について説明する。
【００７０】
式（２）の導出と同様に、底辺の長さがＳｆである高さ（Ｄｆ−Ｃ）の三角形と、底辺の長さがｄｃである高さＤｆの三角形との相似関係、
【数８】
2012023168.tif 000010
より、立体映像撮像装置１００から遠位置被写体４０ｆまでの距離Ｄｆは、
【数９】
2012023168.tif 000011
と表すことができる。ここでは、Ｓｆを遠点視差Ｓｆと称する。
【００７１】
式（５）の導出と同様に、条件（１）は、遠点視差Ｓｆ、および、距離Ｃに関する水平方向映像範囲Ａを用いて、
【数１０】
2012023168.tif 000012
と表される。よって、条件（１）は、遠点視差Ｓｆに関し、
【数１１】
2012023168.tif 000013
となる。
【００７２】
式（９）より、遠位置被写体４０ｆまでの距離Ｄｆが大きくなるにつれて遠点視差Ｓｆは単調に増加するから、条件（１）を満足する遠位置被写体距離Ｄｆの最大値（最遠適正被写体距離）ＤＦ１は、
【数１２】
2012023168.tif 000014
より求めることができる。
【００７３】
３−２−３．条件（２）を満足する被写体距離
次に、条件（２）「奥まった映像の場合では、画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下。」を満足する被写体距離を導出する方法について説明する。条件（２）は、立体映像が表示されている画面における視差の実値を規定する。そのため、以下では、立体映像を表示する画面の水平方向サイズＨ（単位：ミリメートル）を、被写体距離のパラメータとして導入する。
【００７４】
遠位置被写体４０ｆの立体映像を、水平方向サイズＨを有する画面に表示した場合、遠点視差Ｓｆの画面上の実値Ｓｆａは、
【数１３】
2012023168.tif 000015
より、
【数１４】
2012023168.tif 000016
と表すことができる。
【００７５】
式（９）より、遠点視差Ｓｆは、
【数１５】
2012023168.tif 000017
であるから、遠点視差Ｓｆの画面上の実値Ｓｆａは、
【数１６】
2012023168.tif 000018
と表される。
【００７６】
式（１６）を、条件（２）「Ｓｆａ≦５０（ｍｍ）」に代入し、遠位置被写体距離Ｄｆについて解けば、
【数１７】
2012023168.tif 000019
が得られる。
【００７７】
よって、条件（２）を満たす遠位置被写体距離Ｄｆの最大値（最遠適正被写体距離）ＤＦ２は、式（１７）より、
【数１８】
2012023168.tif 000020
となる。
【００７８】
３−２−４．条件（１）および（２）を同時に満足する被写体距離
例えば、画面アスペクト比１６：９、画面サイズ７７インチのディスプレイ装置の水平画面サイズは、１．７０４メートルである。この場合、条件（１）にある「画面の水平サイズの２．９％」は、１．７０４（メートル）×０．０２９×１０００＝４９．５（ミリメートル）である。
【００７９】
他方、画面アスペクト比１６：９、画面サイズ７８インチのディスプレイ装置の水平画面サイズは、１．７２７メートルである。この場合、条件（１）にある「画面の水平サイズの２．９％」は、１．７２７（メートル）×０．０２９×１０００＝５０．０８（ミリメートル）である。
【００８０】
このように、画面アスペクト比１６：９のディスプレイ装置においては、画面サイズが７７インチ以下のときには、立体映像が条件（１）を満足する場合、条件（２）も、常に満足される。つまり、条件（１）は、条件（２）の十分条件である。しかしながら、画面アスペクト比１６：９のディスプレイ装置においては、画面サイズが７８インチ以上のときには、条件（１）と条件（２）の関係は逆転し、条件（２）が条件（１）の十分条件になる。
【００８１】
以上より、条件（１）および（２）を共に満足する被写体距離の範囲（適正被写体距離の範囲）Ｄｔｏｌは、画面アスペクト比１６：９のディスプレイ装置においては、画面サイズが７７インチ以下の場合：式（７）を満足し、かつ、式（１２）を満足する範囲となり、画面サイズが７８インチ以上（７７インチよりも大きい）の場合：式（７）を満足し、かつ、式（１８）を満足する範囲である。よって、
【数１９】
2012023168.tif 000021
【数２０】
2012023168.tif 000022
【００８２】
３−３．適正被写体距離情報の表示処理
図６は、適正被写体距離情報の表示に関する処理のフローチャートである。図６のフローチャートを参照し、立体映像撮像装置１００がする適正被写体距離情報の表示処理について説明する。
【００８３】
ユーザが、操作部８を操作して立体映像撮像装置１００の電源をオンにすると、立体映像撮像装置１００は、所定の電源オン時処理を行う（Ｓ１）。このとき、コントローラ３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの駆動部１８に対し、光学系１０の焦点距離および輻輳角を、最後に電源がオフされたときの状態に復帰させる指示を送る（Ｓ２）。
【００８４】
当該指示を受けた第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの駆動部１８は、それぞれ、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの設定保持メモリ１７から、最後に電源がオフされた時の焦点距離を特定するための情報（例えば、変倍レンズ１２の位置の情報）、最後に電源がオフされた時の輻輳角を特定するための情報（例えば、光路補正レンズ１４の位置の情報）を入手する。そして、駆動部１８は、光学系１０の焦点距離および輻輳角を、最後に電源がオフされたときの状態に復帰させるように、変倍レンズ１２および光路補正レンズ１４を駆動制御する（Ｓ３）。
【００８５】
ユーザが、操作部８を介して焦点距離ｆを変更する指示を入力すると（ステップＳ４における「ＹＥＳ」）、コントローラ３は、光学系１０の駆動部１８に対し、変倍レンズ１２の位置を変更させる指示を送る。このとき、コントローラ３は、光学系１０の駆動部１８に対し、光路補正レンズ１４の位置を、光学系１０の輻輳角θを一定に保つように、変更させる指示を送ってもよい（Ｓ５）。
【００８６】
また、ユーザが、操作部８を介して輻輳角θを変更する指示を入力すると（ステップＳ６における「ＹＥＳ」）、コントローラ３は、光学系１０の駆動部１８に対し、光路補正レンズ１４の位置を変更させる指示を送る（Ｓ７）。
【００８７】
コントローラ３は、変更後の、つまり現在の焦点距離ｆ、および、現在の輻輳角θを特定する。当該特定は、コントローラ３がステップＳ５、Ｓ７において駆動部１８に指示した内容に基づいて行ってよい。あるいは、駆動部１８から受け取る撮像条件情報（第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの焦点距離、および、輻輳角等の情報等）に従ってもよい。そして、コントローラ３は、現在の輻輳角θおよび水平画角ωに基づいて、式（１９）および（２０）から、適正被写体距離の範囲を算出する（Ｓ８）。
【００８８】
また、コントローラ３は、観察条件情報（立体映像表示に用いると想定される立体映像表示装置（想定表示装置）の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔等の情報）を予め、備えてもよい。また、ユーザは、操作部８を介して、観察条件情報の内容の少なくとも一部を変更する入力をすることができる。例えば、ユーザは、操作部８を操作して想定表示装置の画面サイズを、７７インチ以下か７８インチ以上（７７インチより大きい）かを切り換えることができる。この場合、コントローラ３は、観察条件情報に含まれる想定表示装置の画面のサイズに関する情報にもとづいて、式（１９）または式（２０）のいずれか一方のみを用いて適正被写体距離の範囲を算出してもよい。
【００８９】
コントローラ３は、操作部８を介して、ユーザから観察条件情報の内容の少なくとも一部を変更する入力があったか判断する（Ｓ９）。
【００９０】
観察条件情報を変更する入力があった場合（ステップＳ９における「ＹＥＳ」）、コントローラ３は、現在の撮像条件情報および変更後の観察条件情報にもとづいて、適正被写体距離の範囲を再計算する（Ｓ１０）。
【００９１】
コントローラ３は、ステップＳ８またはステップＳ１１で求めた適正被写体距離の情報を、距離情報オーバーレイ部４へ出力する。距離情報オーバーレイ部４は、コントローラ３から受け取った適正被写体距離の情報にもとづいて、文字やグラフィックで構成される、適正被写体距離を表示するための距離情報レイヤを作成し、画像処理部２から受け取った映像にオーバーレイし、距離情報オーバーレイ映像を表示部５へ出力する（Ｓ１１）。
【００９２】
図７は、表示部５に表示される距離情報オーバーレイ映像の例図である。このように、表示部５には、左目用映像もしくは右目用映像または両映像の合成映像に、適正被写体距離の範囲（最近点距離６１と最遠点距離６３）の情報を含んだ距離情報レイヤがオーバーレイされた距離情報オーバーレイ映像が映し出される。ここでの最近点距離６１は、式（７）より導出される最近適正被写体距離ＤＮでよい。最遠点距離６３は、式（１２）より導出される最近適正被写体距離ＤＦ１、または、式（１８）より導出される最近適正被写体距離ＤＦ２でよい。最遠点距離６３としてＤＦ１およびＤＦ２のいずれを表示するからは、コントローラ３が、現在設定されている想定表示装置の画面のサイズに応じて決定すればよい。
【００９３】
なお、図７は、表示部５の下部に「最近点被写体距離（ｍ）〜最遠点被写体距離（ｍ）」と表示する例を示すが、適正被写体距離の範囲を表示する場所は、それに限定されない。表示場所は、表示部５の上部であってもよいし、側部であってもよい。
【００９４】
図８は、表示部５に表示される距離情報オーバーレイ映像の別例を示す図である。本例は、図７と同様、最近点距離６１と最遠点距離６３とにより、適正被写体距離の範囲の情報を表示する。さらに、本例では、想定表示画面情報インジケータ６４が表示される。想定表示画面情報インジケータ６４は、現在立体映像撮像装置１００に設定されている観察条件情報（想定表示装置の画面のサイズ、想定表示装置の画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔等の情報）をユーザに通知するための識別標識である。例えば、コントローラ３は、想定表示装置の画面のサイズとして、７７インチ以下のサイズが設定されている場合と、７７インチよりも大きい（７８インチ以上の）サイズが設定されている場合とで、「３Ｄ」の文字の色を変化させて想定表示画面情報インジケータ６４を表示する。例えば、想定表示装置の画面のサイズとして７７インチが設定されている場合、コントローラ３は、白色文字の「３Ｄ」を想定表示画面情報インジケータ６４として表示部５に表示させ、想定表示装置の画面のサイズとして２００インチが設定されている場合、コントローラ３は、緑色文字の「３Ｄ」を想定表示画面情報インジケータ６４として表示部５に表示させる。この他、コントローラ３は、インジケータ６４として「３Ｄ」以外の文字列を使用したり、文字列の点滅、連続点灯等の切り替えを行ってもよい。
【００９５】
図９は、表示部５に表示される距離情報オーバーレイ映像のさらに別の例を示す図である。本例では、バー形状のグラフィクスを用いて、想定表示装置の画面のサイズとして２００インチが設定されている場合の最遠点被写体距離（最遠点距離６３ａ）と、７７インチが設定されている場合の最遠点被写体距離（最遠点距離６３ｂ）とが同時に表示される。また、本例では、現在の基準面の位置（基準面距離６２）も表示される。
【００９６】
このように、本実施の形態による立体映像撮像装置１００においては、ユーザは、表示部５を介し、撮像中の立体映像のモニタ映像とともに、立体映像を自然で違和感のないものにするのに適当な被写体距離の範囲を容易に知ることができる。
【００９７】
再び図６を参照すれば、立体映像撮像装置１００は、ユーザが、操作部８を用いて、電源オフ操作を行うと（ステップＳ１２における「ＹＥＳ」）、立体映像撮像装置１００は、電源オフ時の処理を行う。電源オフ時に立体映像撮像装置１００の駆動部１８は、現在の変倍レンズ１２の位置および光路補正レンズ１４の位置を、設定保持メモリ１７に記憶した後、電源をオフする（Ｓ１３）。
【００９８】
３−３−１．条件（１）と、画面アスペクト比および立体映像観察距離との関係
上述のように、「３ＤＣ安全ガイドライン」は、快適な立体映像を撮像するには、
条件（１）  画面上に表示されている視差が、画面の水平サイズの２．９％以下に収まっていること。
条件（２）  奥まった映像の場合では、画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下であること。
の２つの条件を満足することが望まれる、としている。
【００９９】
本実施の形態では、上記２つの条件のうちで条件（１）については、式（７）、式（１２）として、適正被写体距離の導出に反映されている。
【０１００】
ここで、条件（１）は、画面アスペクト比１６：９の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの３倍だけ離れた位置で観察者が観察することを想定した上で、条件「視差角が１度以内である」という条件から導かれた条件である。なお、「画面の高さの３倍」という条件は、３ＤＣ安全ガイドラインに基づくものである。
【０１０１】
図１０は、画面アスペクト比１６：９の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの３倍だけ離れた位置で観察者が観察する状況を示す模式図である。図１０を参照し、「視差角」について説明する。
【０１０２】
画面アスペクト比１６：９であり水平サイズがＨである画面２００を、観察者は、画面２００から画面の高さの３倍だけ離れた距離Ｌ１から、観察している。画面２００上には、視差Ｓを有する左目用被写体像４０Ｌおよび右目用被写体像４０Ｒが表示されている。観察者は、左目ＬＥで被写体像４０Ｌを観察するとともに、間隔ｄｅ（例えば、６５ｍｍ）だけ離れた右目ＲＥで被写体像４０Ｒを観察する。このとき、観察者の視線３１１Ｌおよび３１１Ｒが交差する角をα１とする。また、観察者の視線が画面２００の中央部において交差するときの公差角をβ１とする。
【０１０３】
このとき、「視差角」は、｜α１−β１｜で表される。
【０１０４】
式（７）および式（１２）によって表された適正被写体距離の範囲は、「画面アスペクト比１６：９の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの３倍だけ離れた位置で観察者が観察した場合において、視差角が１度以内である」という条件を満足する被写体距離の範囲である。つまり、式（７）および式（１２）が表す適正被写体距離の範囲は、図１０における｜α１−β１｜が、１度以下であるという条件を満足する被写体距離の範囲である。
【０１０５】
したがって、条件（１）、すなわち、式（７）および式（１２）によって示される条件は、撮像する立体映像の表示に用いられる表示装置（想定表示装置）の画面のアスペクト比、および、当該立体映像表示において想定される想定表示装置と観察者との間隔（想定観察距離）に応じて、適宜、修正されることが望ましい。
【０１０６】
図１１は、画面アスペクト比４：３の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの５倍だけ離れた位置で観察者が観察する状況を示す模式図である。
【０１０７】
このとき、角α２（ラジアン）は、例えば、底辺がｄｅで高さがＹ２の三角形と、視線３１３Ｒに平行な補助線を点４５Ｌから下方に延ばしたときにできる底辺（ｄｅ＋Ｓ）で高さがＬ２との三角形との相似関係より、
【数２１】
2012023168.tif 000023
と表すことができる。また、角β２（ラジアン）は、
【数２２】
2012023168.tif 000024
と表すことができる。
【０１０８】
このとき、「視差角が１度以下」という条件は、
【数２３】
2012023168.tif 000025
で表すことができる。ただし、ここではＬ２と画面の水平サイズＨとの関係として、
【数２４】
2012023168.tif 000026
なる関係を想定している。
【０１０９】
よって、「水平画面サイズＨ、画面アスペクト比４：３の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの５倍だけ離れた位置で観察者が観察した場合において、視差角が１度以内である」条件を満たすような、視差Ｓと水平画面サイズＨとの関係は、
【数２５】
2012023168.tif 000027
となる。
【０１１０】
したがって、画面アスペクト比４：３の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの５倍だけ離れた位置で観察者が観察した場合において、視差角が１度以内であるためには、画面に表示されている視差が、画面の水平サイズのおよそ６．５パーセント以下であればよい、ことがわかる。つまり、上述の条件（１）の「２．９％以下」を、「６．５％以下」に修正すればよい。
【０１１１】
上述のように、本実施の形態による立体映像撮像装置１００においては、ユーザが操作部８を介し、観察条件情報（想定表示装置の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、想定観察距離等）を立体映像撮像装置１００に入力することができる。
【０１１２】
コントローラ３は、ステップＳ８およびステップＳ１０において、条件（１）を満足する被写体距離の導出に入力された観察条件情報を考慮して、適正被写体距離の範囲を導出してよい。具体的には、コントローラ３は、観察条件情報にもとづいて「視差角が１度以内」となる、視差と画面水平サイズとの関係を式（２１）〜式（２５）のようにして導出し、その結果に基づいて条件（１）（式（５）および式（１０））を修正し、修正された条件（１）を満足する最近適正被写体距離ＤＮ’および最遠適正被写体距離ＤＦ１’を求めればよい。
【０１１３】
そうすることで、立体映像撮像装置１００は、観察者が任意の距離から、任意の画面アスペクト比および画面サイズを有する表示装置に表示される立体映像を観察する場合の適正被写体距離の範囲を、当該立体映像を撮像中の撮像者にリアルタイムで提供することが可能になる。
【０１１４】
４．まとめ
本実施の形態による立体映像撮像装置１００は、左目用映像を撮像する第１撮像部１Ｌと、右目用映像を撮像する第２撮像部１Ｒと、コントローラ３と、表示部５と、を有する。コントローラ３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの水平画角ω、輻輳角θ、設置間隔ｄｃ等の撮像条件情報に基づいて、立体映像の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離の範囲を導出し、表示部５に表示することができる。そのため、ユーザは、立体映像を撮像しながら、立体映像撮像に適した被写体距離を確認することができる。
【０１１５】
実施の形態として、立体映像撮像装置１００を例示した。しかし、実施の形態は、これに限定されない。以下に、変形例について説明する。なお、本実施の形態は、立体映像撮像装置１００および以下に説明するその変形例に限定されるものではない。
【０１１６】
実施の形態では、最適被写体距離の導出において、画面に表示されている視差が画面の水平サイズの２．９％以下、かつ、奥まった映像では画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下、という条件を用いた。しかしながら、より安全で快適な立体映像の撮像を目的として、「画面上に表示される視差が画面の水平サイズの１．５％以下」等、様々に条件を変えてもよい。
【０１１７】
実施の形態では、最適被写体距離の導出において、コントローラ３が第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒへ送った水平画角変更指示（焦点距離変更指示）および輻輳角変更指示の情報を用いた。しかしながら、コントローラ３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの実際の水平画角（焦点距離）の情報および輻輳角の情報をセンサ等を介してカメラ情報として取得し、それらの情報を最適被写体距離の導出に用いてもよい。
【０１１８】
実施の形態では、輻輳角が光路補正レンズ１４によって変更される例を示した。しかしながら、立体映像撮像装置１００は、輻輳角を変更するために、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒそのものを偏向させるような機構を備えた構成であってもよい。
【０１１９】
実施の形態では、適正被写体距離の範囲を表示する際、想定される画面サイズが７７インチ以下の場合と、７７インチを超える場合とで適正被写体距離の情報を切り替えて表示する形態について説明した。しかしながら、ユーザが、立体映像表示装置として想定している画面サイズを、操作部８を用いて任意に選択でき、当該画面サイズに基づいて適正被写体距離の範囲の表示を切り替えてもよい。その他、ユーザが立体映像表示装置として想定している画面アスペクト比や、想定している画面−観察者間距離に基づいて適正被写体距離の範囲の表示を切り換えてもよい。また、相異なる複数の観察条件情報のそれぞれに基づいて複数組の適正被写体距離範囲を導出し、それらを同時に表示してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本実施の形態にかかる立体映像撮像装置は、適正な被写体距離を通知することができ、業務用や、民生用の立体映像撮像装置として有用である。
【符号の説明】
【０１２１】
１Ｌ・・・  第１撮像部
１Ｒ・・・  第２撮像部
２  ・・・  画像処理部
３  ・・・  コントローラ
４  ・・・  距離情報オーバーレイ部
５  ・・・  表示部
６  ・・・  記憶媒体制御部
７  ・・・  メモリカード
８  ・・・  操作部
１０  ・・・  光学系
１１  ・・・  対物レンズ
１２  ・・・  変倍レンズ（焦点距離変更部）
１３  ・・・  絞り
１４  ・・・  光路補正レンズ（輻輳角変更部）
１５  ・・・  フォーカスレンズ
１６  ・・・  撮像素子
１７  ・・・  設定保持メモリ
１８  ・・・  駆動部
６１  ・・・  最近点距離（最近適正被写体距離）
６２  ・・・  基準面距離
６３  ・・・  最遠点距離（最遠適正被写体距離）
６３ａ・・・  最遠点距離（最遠適正被写体距離（画面サイズ７７インチ以下））
６３ｂ・・・  最遠点距離（最遠適正被写体距離（画面サイズ７８インチ以上））
６４  ・・・  想定表示画面インジケータ
１００  ・・・  立体映像撮像装置
【図１】
2012023168.tif 000028
【図２】
2012023168.tif 000029
【図３】
2012023168.tif 000030
【図４】
2012023168.tif 000031
【図５】
2012023168.tif 000032
【図６】
2012023168.tif 000033
【図７】
2012023168.tif 000034
【図８】
2012023168.tif 000035
【図９】
2012023168.tif 000036
【図１０】
2012023168.tif 000037
【図１１】
2012023168.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月1日(2013.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野は、立体視可能な映像（立体映像）を撮像する立体映像撮像装置に関し、特に、立体映像の撮像に適した被写体距離を通知する立体映像撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの映像（左目用映像および右目用映像）を撮像して立体視可能な映像（立体映像）を生成する立体映像撮像装置に注目が集まっている。そのような立体映像にあっては、ヒトの左目および右目が有する視差に対応して、左目用映像中の被写体と右目用映像中の同一被写体との間で視差を有する。立体映像の表示においては、左目用映像は観察者の左目に提示され、同時に、右目用映像は、観察者の右目に提示される。
【０００３】
左目用映像を撮像する左目用映像カメラの光軸と右目用映像を撮像する右目用映像カメラの光軸とのなす角は、輻輳角と称される。また、両光軸が輻輳角をなして交差する点を含み両カメラの設置間隔と平行な面は、基準面と称される。基準面にある被写体の立体映像における視差は、ゼロとなり、基準面にない被写体の立体映像における視差は、被写体と基準面との距離および前後関係に応じた大きさおよび方向を有する。立体映像を観察する者が感じる立体映像中の各被写体までの距離感は、各被写体の視差の大きさおよび方向に応じて変化する。
【０００４】
特許文献１には、立体映像を撮像可能な複眼撮像装置が記載されている。当該複眼撮像装置は、内蔵する光学式手ぶれ補正機構（レンズシフト方式）を制御して光学系の光軸を変化させることにより輻輳角を様々に変化させながら複数の立体映像を連続撮像する。そうすることで、ユーザは、連続撮像により生成された複数の立体映像の中から自分の好みに適った立体感を有する立体映像を選択することが可能となる。このように、光学式手ぶれ補正機構を用いて、立体映像撮像装置の輻輳角を変更させるための手段を実現できることが知られている。
【０００５】
ただし、立体映像に極端に大きな視差を有する被写体が含まれると、観察者は、当該立体映像に対し違和感を覚えることがある。したがって、立体映像を観察者にとって自然で快適なものとするには、立体映像に極端に大きな視差を付けないようにすることが望ましい。
【０００６】
従来、立体映像撮像の現場では、立体映像において任意の被写体の視差が極端に大きくならないように、立体映像撮像装置の輻輳角や水平画角、被写体までの距離等を調整して撮像を行っている。また、撮像した立体映像の視差が適正か否かを判断する手法として、モニタ用ディスプレイに立体映像を表示させ立体映像の視差を計測する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１０３８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、立体映像撮像の現場に大きなモニタ用ディスプレイを持ち込むことが困難な場合がある。このような場合、撮像の現場において撮像された立体映像の視差が適正な範囲に含まれるか否かを判断する手段がない。
【０００９】
また、立体映像撮像装置に付随するビューファインダは、画面サイズが小さいモニタ用２Ｄディスプレイであることが多く、撮像者が、撮像中に立体映像に含まれる視差の大きさを確認することは困難である。
【００１０】
このように、撮像現場において撮像した立体映像が自然で違和感のないものであるかを判断することは非常に困難である。
【００１１】
上記課題を鑑み、立体映像の撮像に適した被写体までの距離、すなわち、立体映像において適当な大きさの視差が付与され得る被写体までの距離を通知する立体映像撮像装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の態様は、左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像装置であって、左目用映像を撮像する第１撮像部と、右目用映像を撮像する第２撮像部と、を備えた立体映像撮像部と、情報表示可能な表示部と、立体映像撮像部および表示部を制御するコントローラと、を有し、コントローラは、立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出し、表示部は、コントローラが導出した被写体距離の情報を表示する、立体映像撮像装置である。
【００１３】
第２の態様は、左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像における立体映像撮像方法であって、左目用映像および右目用映像を撮像するステップと、左目用映像を撮像する第１撮像部および右目用映像を撮像する第２撮像部を含む立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出するステップと、導出するステップにおいて導出した被写体距離の情報を表示するステップと、を有する方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本実施の形態による立体映像撮像装置は、立体映像の撮像に適した被写体までの距離を通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態による立体映像撮像装置のブロック図
【図２】第１撮像部の詳細な構成を示すブロック図
【図３】立体映像撮像装置の輻輳角および基準面を説明する模式図
【図４】基準面外にある被写体に付与される視差を説明する模式図
【図５】立体映像撮像装置の水平画角と、立体映像の水平方向映像範囲との関係を説明する模式図
【図６】本実施の形態の立体映像撮像装置がする処理のフローチャート
【図７】表示部における適正被写体距離範囲の表示例
【図８】表示部における適正被写体距離範囲の表示例
【図９】表示部における適正被写体距離範囲の表示例
【図１０】立体映像表示画面と立体映像観察者との関係を示す模式図
【図１１】立体映像表示画面と立体映像観察者との関係を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施の形態に係る立体映像撮像装置について、添付の図面を参照し詳細に説明する。
【００１７】
１．概要
本実施の形態による立体映像撮像装置は、情報を提供可能な表示部（例えば、ビューファインダ）を備えた立体映像撮像装置である。当該表示部には、立体映像の撮像に適した被写体距離の情報を表示することが可能である。ここで、被写体距離とは、立体映像撮像装置から被写体までの距離である。また、立体映像の撮像に適した被写体距離（適正被写体距離）とは、撮像して得られた立体映像中の被写体の視差が所定の条件を満足する被写体距離である。所定の条件とは、撮像して得られた立体映像が自然で違和感のないものとなるための、立体映像における被写体の視差に関する条件である。これについては以下で詳細に説明する。なお、適正被写体距離の情報は、唯一の距離を示す情報であってもよいし、２つの異なる距離で特定される被写体距離の範囲を示す情報であってもよい。
【００１８】
これにより、本実施の形態による立体映像撮像装置においては、立体映像の撮像中に立体映像の撮像に適した被写体距離（適正被写体距離）の情報をリアルタイムで表示することができる。したがって、撮像者といったユーザは、表示部に表示される適正被写体距離の情報を参照し、立体映像撮像に適した被写体距離を随時確認しながら立体映像を撮像することができる。また、ユーザは、表示部に表示される適正被写体距離の情報を参照しながら、立体映像撮像装置のセッティング（焦点距離（水平画角）、輻輳角等の設定）を被写体に合わせて適切に調整することができるので、撮像する立体映像を自然で違和感のないものにすることが容易になる。
【００１９】
２．構成
図１は、本実施の形態の立体映像撮像装置１００の構成を示すブロック図である。立体映像撮像装置１００は、左目用映像を撮像する第１撮像部１Ｌと、右目用映像を撮像する第２撮像部１Ｒと、画像処理部２と、コントローラ３と、距離情報オーバーレイ部４と、表示部５と、記憶媒体制御部６と、操作部８を備える。記憶媒体制御部６は、メモリカード７を接続可能である。
【００２０】
２−１．撮像部
立体映像撮像部（立体映像撮像系）は、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒを含む。第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒは、所定の間隔をおいて配置される。一般に、所定の間隔としては、平均的な成人の両目の間隔であるおよそ６５ｍｍが選択される。ただし、立体映像撮像装置１００において、当該間隔は、そのような間隔に限定されない。また、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒとの間隔は、可変であってもよい。
【００２１】
第１撮像部１Ｌが撮像する左目用映像、および、第２撮像部１Ｒが撮像する右目用映像は、それぞれ画像処理部２へ送られる。画像処理部２は、左目用映像および右目用映像に対し各種画像処理を行う。画像処理部２は、左目用映像または右目用映像を距離情報オーバーレイ部４へ送る。また、画像処理後の左目用映像および右目用映像のデータは、記憶媒体制御部６を介してメモリカード７に記録される。なお、画像処理部２は、左目用映像および右目用映像の合成映像を距離情報オーバーレイ部４へ送ってもよい。立体映像撮像装置１００は、静止画および動画のいずれも撮像可能であってよい。
【００２２】
図２を参照し、第１撮像部１Ｌの構成を詳細に説明する。第１撮像部１Ｌは、被写体の像を形成するレンズ群（光学系１０）と、光学系１０により形成された被写体像が結像される撮像素子１６と、光学系１０の各種設定情報等を保持する設定保持メモリ１７と、光学系１０の各レンズ（１１、１２、１４、１５）および絞り１３それぞれに接続されたアクチュエータ（図示せず）や撮像素子１６などを駆動および制御する駆動部１８と、を含む。
【００２３】
２−１−１．光学系
光学系１０は、対物レンズ１１と、変倍レンズ１２（焦点距離変更部）と、絞り１３と、光路補正レンズ１４（輻輳角変更部）と、フォーカスレンズ１５と、を含む。
【００２４】
対物レンズ１１は、光学系１０のうち、最も被写体側に配置されたレンズである。
【００２５】
変倍レンズ（ズームレンズ）１２は、矢印Ｚの方向に沿って移動することにより、撮像素子１６に形成される被写体像を拡大又は縮小させることができる。なお、変倍レンズ１２は、複数枚のレンズ群（変倍系）として構成されてもよい。
【００２６】
駆動部１８は、変倍レンズ１２のアクチュエータを制御することで、変倍レンズ１２を矢印Ｚの方向に移動させることができる。光学系１０の焦点距離は、変倍レンズ１２の位置を変化させることにより変化する。駆動部１８は、コントローラ３から送られてきた第１制御信号に含まれる焦点距離変更指示に基づいて、変倍レンズ１２の位置を変化させて、光学系１０の焦点距離を変更することができる。光学系１０の焦点距離を変更することで、光学系１０の水平画角が変化する。
【００２７】
絞り１３は、ユーザが操作部８等を介して入力した設定に応じて、または、自動で、絞り１３に含まれる開口部の大きさを調整し、透過する光の量を調整することができる。絞り１３は、ＮＤフィルタ等を含んでよい。
【００２８】
光路補正レンズ１４は、水平方向Ｈ（矢印Ｈの方向）および鉛直方向Ｖ（図面に対し垂直な方向Ｖ）に移動可能なレンズである。ここで、水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖは、対物レンズ１１、変倍レンズ１２、フォーカスレンズ１５等の光軸に垂直な面に含まれてよい。水平方向Ｈは、立体映像における水平方向と一致する方向であって、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒとの設置間隔の方向である。鉛直方向Ｖは、水平方向Ｈに垂直な方向である。
【００２９】
光路補正レンズ１４は、所定の位置（ニュートラルポジション）以外の位置にある場合、対物レンズ１１側より入射される光の光路を偏向させてフォーカスレンズ１５側へ透過させる作用を示す。換言すれば、光路補正レンズ１４は、光学系１０の光軸を偏向させる作用を有する光学系である。光路補正レンズ１４の水平方向位置を変化させることにより、光学系１０の光軸の向きの水平方向成分を偏向可能である。また、光路補正レンズ１４の鉛直方向Ｖの位置を変化させることにより、光学系１０の光軸の向きの鉛直方向成分を偏向可能である。なお、光路補正レンズ１４は、レンズシフト方式の光学式手ぶれ補正機構の補正レンズと同等の作用を奏することができる光学素子であればよい。また、光路補正レンズ１４は、複数のレンズで構成されてもよい。
【００３０】
駆動部１８は、光路補正レンズ１４のアクチュエータを制御することで、光路補正レンズ１４を水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖに移動させることができる。駆動部１８は、コントローラ３から送られてきた第１制御信号に含まれる輻輳角変更指示にもとづいて、光路補正レンズ１４の水平方向位置（および鉛直方向位置の少なくともいずれか）を変化させることができる。
【００３１】
フォーカスレンズ１５は、対物レンズ１１、変倍レンズ１２、フォーカスレンズ１５等の光軸に沿って移動することが可能であり、撮像素子１６上に結像される被写体像のピントを調整する作用を有する光学素子である。フォーカスレンズ１５は、複数枚のレンズで構成してもよい。
【００３２】
２−１−２．その他の構成要素
撮像素子１６は、光学系１０が形成する被写体像を撮像し、画像データを生成する。撮像素子１６は、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子であってよい。撮像素子１６は、単板式であってもよいし、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号毎に撮像素子を設けた３板式であってもよい。
【００３３】
駆動部１８は、変倍レンズ１２および光路補正レンズ１４に加えて、絞り１３、フォーカスレンズ１５および撮像素子１６を駆動および制御することができる。
【００３４】
設定保持メモリ１７は、電源オフ時にも駆動部１８が保持すべきデータを格納することができる。設定保持メモリ１７は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで実現できる。設定保持メモリ１７が保持するデータには、例えば、最後に電源がオフされた時の焦点距離の情報、最後に電源がオフされた時の輻輳角の情報等が含まれる。
【００３５】
第２撮像部１Ｒは、第１撮像部１Ｌと実質同一の構成を有してよい。
【００３６】
２−２．画像処理部
画像処理部２は、ＡＤ変換、画像前処理、および、画像圧縮処理を行うことができる。画像前処理は、ＡＤ変換された画像データに対して、ガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種カメラ信号処理を行う。画像圧縮処理は、ＤＣＴ（離散コサイン変換）、ハフマン符号化などを行うことにより、画像データを圧縮する。画像圧縮処理は、例えば、ＭＰＥＧ−２や、Ｈ．２６４の規格に準拠した圧縮形式により画像データを圧縮する。なお、圧縮方式は、ＭＰＥＧ−２やＨ．２６４の形式に限定されない。画像処理部２は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００３７】
なお、本実施の形態では、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒで撮像された左右の画像を、一つの画像処理部２で処理する形態について説明するが、画像処理部２を２つ設け、第１撮像部１Ｌで撮像された左目用映像および第２撮像部１Ｒで撮像された右目用映像を、それぞれ別の画像処理部で処理する形態であってもよい。
【００３８】
２−３．コントローラ
コントローラ３は、立体映像撮像装置１００全体を制御する制御手段である。コントローラ３は、マイクロコンピュータなどの半導体素子などで実現可能である。コントローラ３は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせることにより実現してもよい。後者の場合、ソフトウェア（コンピュータ・プログラム）は、工場出荷時にインストールされてよい。また、ソフトウェアは、工場出荷後にインストールされてもよい。ソフトウェアは、メモリカード等の記憶媒体に格納されて配布されてよい。ソフトウェアは、インターネット等の通信回線を通じて配信されてもよい。
【００３９】
コントローラ３は、第１撮像部１Ｌから、第１撮像部１Ｌの設定等に関する情報を第１カメラ情報信号として受け取る。第１カメラ情報信号には、例えば、現在の焦点距離の情報（現在の水平画角の情報でもよい）、現在の輻輳角の情報、最後に電源がオフされた時の焦点距離の情報、最後に電源がオフされた時の輻輳角の情報等が含まれる。焦点距離の情報としては、変倍レンズ１２の位置の情報であってよい。現在の焦点距離の情報としては、現在の水平画角の情報でもよい。輻輳角の情報は、光路補正レンズ１４の位置の情報であってよい。
【００４０】
また、コントローラ３は、第１撮像部１Ｌに対し、第１撮像部１Ｌを駆動制御するための信号を第１制御信号として送る。第１制御信号には、焦点距離変更指示、輻輳角変更指示等が含まれる。焦点距離変更指示には、焦点距離変更目標値が含まれてよい。焦点距離目標値は、変倍レンズ１２の位置目標値であってもよい。輻輳角変更指示には、輻輳角変更目標値が含まれてよい。輻輳角変更目標値は、光路補正レンズの位置目標値であってもよい。
【００４１】
なお、コントローラ３は、第２撮像部１Ｒに対しても、同様に、第２カメラ情報信号および第２制御信号を送受信する。
【００４２】
さらに、コントローラ３は、撮像条件情報（第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの焦点距離、および、輻輳角等の情報、両撮像部の設置間隔の情報等）、ならびに、観察条件情報（立体映像表示に用いると想定される立体映像表示装置（想定表示装置）の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔等の情報）にもとづいて、立体映像の撮像に適した被写体距離（適正被写体距離）を算出する。
【００４３】
コントローラ３が算出した適正被写体距離の情報は、距離情報オーバーレイ部４へ出力される。なお、コントローラ３は、適正被写体距離の情報を、画像処理部２へ出力してもよい。
【００４４】
２−４．距離情報オーバーレイ部
距離情報オーバーレイ部４は、コントローラ３から受け取った適正被写体距離の情報にもとづいて、文字やグラフィックで構成される、適正被写体距離を表示するための距離情報レイヤを作成し、画像処理部２から受け取った映像にオーバーレイし、距離情報オーバーレイ映像を表示部５へ出力する。なお、距離情報オーバーレイ部４は、画像処理部２に含まれてもよい。この場合、画像処理部２は、コントローラ３から適正被写体距離の情報を受け取り、当該情報にもとづいて距離情報レイヤを作成し、距離情報オーバーレイ映像を表示部５へ出力すればよい。
【００４５】
２−５．表示部
表示部５は、距離情報オーバーレイ部４から受け取った距離情報オーバーレイ映像を表示する。表示部５は、ビューファインダ、小型ＬＣＤモニタディスプレイ等でよい。表示部５は、例えば、モニタ用２Ｄディスプレイでよい。ただし、表示部５は、２Ｄディスプレイに限定されず、立体映像表示可能な表示装置であってもよい。
【００４６】
２−６．操作部
操作部８は、各種操作手段を総称した構成要素である。操作部８は、立体映像撮像装置１００の所謂ユーザ・インタフェースである。操作部８は、立体映像撮像装置１００の電源オンやオフを行う電源ボタンや、ズーム操作を行うズームレバーや、輻輳角調整ボタン等を含む。つまり、操作部８は、ユーザが立体映像撮像装置１００に対し撮像条件（第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの焦点距離、および、輻輳角等）を変更指示するための手段である。操作部８は、ユーザの指示を受け付け、その指示をコントローラ３に伝える。ユーザは、操作部８を操作することにより、立体映像撮像装置１００に対し焦点距離変更動作（所謂、ズーム動作）、輻輳角変更動作等を指示することができる。
【００４７】
また、操作部８は、観察条件情報（立体映像表示に用いると想定される立体映像表示装置（想定表示装置）の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔（想定観察距離）等の情報）を立体映像撮像装置１００に入力するための手段を有する。当該手段は、ボタン、レバー、切替スイッチ等で構成されてよい。画面のサイズの情報は、例えば、想定表示装置の画面の対角線長（単位：インチ）でよい。画面アスペクト比の情報は、想定表示装置の画面の縦横比でよい。想定観察距離の情報は、想定される想定表示装置−観察者間間隔を実距離（単位：メートル）で表した情報でもよいし、想定される想定表示装置−観察者間間隔と想定表示装置の画面の縦方向の長さとの比の情報であってもよい。また、画面のサイズや画面アスペクト比の情報は、画面を構成するピクセルの数と１ピクセルの縦横比とで表されてもよい。
【００４８】
２−７．記憶媒体制御部およびメモリカード
記憶媒体制御部６は、メモリカード７を着脱可能である。記憶媒体制御部６は、メモリカード７と機械的及び電気的に接続可能である。メモリカード７は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
【００４９】
なお、本実施の形態では、メモリカード７が着脱自在な構成について説明するが、メモリカード７は、立体映像撮像装置１００に内蔵される形態であってもよい。また、本実施の形態において、記録媒体としてメモリカード７を用いる形態について説明するが、記録媒体は、メモリカードに限らず、光ディスク、ハードディスク、磁気テープ等であってもよい。
【００５０】
なお、本実施の形態において、第１撮像部１Ｌで撮像された左目用映像と、第２撮像部１Ｒで撮像された右目用映像の両者を、同一のメモリカード７に記録する形態について説明するが、記憶媒体制御部６がメモリカード７を複数枚接続可能とし、第１撮像部１Ｌが撮像した左目用映像、および、第２撮像部１Ｒが撮像した右目用映像が、それぞれ異なるメモリカードに記録される形態であってもよい。
【００５１】
３．動作
本実施の形態の立体映像撮像装置１００における適正被写体距離情報の表示について説明する。
【００５２】
３−１．輻輳角変更による基準面移動
上述したとおり、立体映像撮像装置１００は、輻輳角変更手段として光路補正レンズ１４を有する。ここでは、図３を参照し、輻輳角変更動作の前後における基準面の変化について説明する。上述したように、任意の被写体に関し立体映像における視差は、基準面と被写体との位置関係に従って定まる。よって、立体映像撮像装置１００の輻輳角が変更されることにより基準面が変化すれば、立体映像における被写体の視差もまた変化する。
【００５３】
図３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの配置、ならびに、輻輳角および基準面の関係を示す模式図である。図３では、立体映像撮像装置１００を上方より見ている。本図では、光学系１０の光路補正レンズ１４の水平方向位置が、ニュートラルポジションにある場合、第１撮像部１Ｌの光軸は、光軸２１０Ｌであり、同様に、第２撮像部１Ｒの光軸は、光軸２１０Ｒである。ここで、ニュートラルポジションは、上述のように、光路補正レンズ１４による光路偏向作用の程度がゼロとなる光路補正レンズ１４の位置である。
【００５４】
光路補正レンズ１４がニュートラルポジションにあるとき、光軸２１０Ｌと光軸２１０Ｒとは、面３０上の一点において交差する。このとき、面３０は、立体映像撮像装置１００の基準面となる。図示するように、このときの立体映像撮像装置１００の輻輳角は、θ０であり、基準面３０は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１ＲからおよそＣ０だけ離れた位置にある。
【００５５】
光路補正レンズ１４が、ニュートラルポジション以外の位置に移動した場合、光路補正レンズ１４は、光軸２１０Ｌ（および光軸２１０Ｒ）の向きを偏向させる。光路補正レンズ１４による光軸偏向作用を受けた第１撮像部１Ｌの光軸を光軸２１１Ｌとし、同様に第２撮像部１Ｒの光軸を光軸２１１Ｒとする。図示するように、立体映像撮像装置１００の輻輳角は、θ１に変化し、基準面もまた、面３０から面３１に変化する。基準面３１は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１ＲからおよそＣ１だけ離れた位置にある。
【００５６】
このようにして、立体映像撮像装置１００では、光路補正レンズ１４の位置を制御することで、光学系１０の光軸を偏向させ、もって、輻輳角および基準面を変化させることができる。なお、第１撮像部１Ｌの光路補正レンズ１４と第２撮像部１Ｒの光路補正レンズは、水平方向に関し正反対の方向に駆動制御される。
【００５７】
３−２．適正被写体距離
これより、適正被写体距離を導出する方法について説明する。なお、ここでは、３Ｄコンソーシアム(3D Consortium, URL:"http://www.3dc.gr.jp/jp/index.html")が提示するガイドライン（「３ＤＣ安全ガイドライン」）に準拠して適正被写体距離を導出する例を示すが、本実施の形態による立体映像撮像装置１００における適正被写体距離の導出方法は、本例に限定されない。
３−２−１．３ＤＣ安全ガイドライン
３Ｄコンソーシアムとは、２００３年３月に発足した団体である。同団体は、画像の３次元立体表示の普及を推進するための団体であり、その一環として、３次元立体表示の技術仕様の統一を目的の１つに掲げている。３Ｄコンソーシアムは、立体映像に関する安全ガイドライン（「３ＤＣ安全ガイドライン」）を提示しており、同ガイドラインは、以下の条件を満たすときに快適な立体映像を撮像できるとしている。
条件（１）  画面上に表示されている視差が、画面の水平サイズの２．９％以下に収まっていること。
条件（２）  奥まった映像の場合では、画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下であること。
ここで、奥まった立体映像において画面に表示されている視差を５０ｍｍ以下としている理由は、子供の両眼間隔として約５０ｍｍを想定しているためである。つまり、画面に表示した視差が５０ｍｍを超えると、子供の場合には、両目が外側に向くことになるため立体融合ができなり、不快な映像となってしまう可能性が高いためである。
【００５８】
３−２−２．条件（１）を満足する被写体距離
先ず、図４および図５を参照し、条件（１）「画面上に表示されている視差が、画面の水平サイズの２．９％以下。」を満足する被写体距離を導出する方法について説明する。図４は、被写体に付与される視差を説明する模式図である。図５は、立体映像撮像装置の水平画角と立体映像の水平方向映像範囲との関係を説明するための模式図である。
【００５９】
被写体と基準面との位置関係に関し、あらゆる被写体は、以下の３つのいずれかに分類される。
ａ．立体映像撮像装置１００と基準面との間に位置する被写体（近位置被写体）。
ｂ．立体映像撮像装置１００に対し基準面よりも遠方に位置する被写体（遠位置被写体）。
ｃ．基準面に位置する被写体（基準位置被写体）。
上記ａの近位置被写体および上記ｂの遠位置被写体に関しては、立体映像における視差は非ゼロとなり、基準面からの距離に応じてその大きさは増大する。また、近位置被写体の立体映像における視差と、遠位置被写体の立体映像における視差は、逆方向の視差を有する。上記ｃの基準位置被写体に関しては、立体映像における視差はゼロである。
【００６０】
３−２−２ａ．条件（１）を満足する被写体距離（近位置被写体の場合）
図４を参照すれば、立体映像撮像装置１００の第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒ、近位置被写体４０ｎ、遠位置被写体４０ｆ、ならびに、基準面３２が模式的に示されている。ここでは、立体映像撮像装置１００の輻輳角はθであるとし、輻輳角θのときの基準面３２は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒから距離Ｃの位置にあるとする。また、第１撮像部１Ｌと第２撮像部１Ｒとの設置間隔は、ｄｃであるとする。なお、輻輳角θおよび設置間隔ｄｃは既知であるとする。設置間隔ｄｃは、可変的に制御可能であってもよい。
【００６１】
このとき、立体映像撮像装置１００から基準面３２までの距離Ｃは、次式によって与えられる。
【数１】
2012023168.tif 000039
【００６２】
他方、立体映像撮像装置１００から近位置被写体４０ｎまでの距離Ｄｎは、以下のようにして求めることができる。
【００６３】
第１撮像部１Ｌおよび近位置被写体４０ｎを通る直線は、点ＮＬにおいて基準面３２と交差する。同様、第２撮像部１Ｒおよび近位置被写体４０ｎを通る直線は、点ＮＲにおいて基準面３２と交差する。底辺の長さがＳｎである高さ（Ｃ−Ｄｎ）の三角形と、底辺の長さがｄｃである高さＤｎの三角形との相似関係、
【数２】
2012023168.tif 000040
より、立体映像撮像装置１００から近位置被写体４０ｎまでの距離Ｄｎは、
【数３】
2012023168.tif 000041
と表すことができる。ここでは、Ｓｎを近点視差と称する。
【００６４】
次に、図５を参照し、立体映像撮像装置１００の第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの水平画角と、立体映像の水平方向映像範囲との関係について説明する。図５では、第１撮像部１Ｌの水平画角ωと、撮像される映像の水平方向映像範囲との関係について示す。第２撮像部１Ｒについての説明は省略するが、第２撮像部１Ｒについても、図５と同様の関係が成立するものとする。
【００６５】
第１撮像部１Ｌの光学系１０の焦点距離をｆ、撮像素子１６の水平方向有効範囲長をＷとする。一般に、第１撮像部１Ｌの水平画角ωは、焦点距離ｆおよび有効範囲長Ｗに応じて決定される。ここでは、有効範囲長Ｗは、光学系１０に入射する光を全て受光できる程度以上に大きいとする。このとき、第１撮像部１Ｌの水平画角ωは、焦点距離ｆに応じて決定される。ただし、有効範囲長Ｗが光学系１０に入射する光を全て受光できる程度以上に大きくない場合であっても、水平画角ωを決定することは可能である。
【００６６】
第１撮像部１Ｌから距離Ｄｘだけ離れた被写体４０ｘを撮像する場合、撮像される映像の水平方向映像範囲Ａは、水平画角ωを用いて、
【数４】
2012023168.tif 000042
と表される。
【００６７】
よって、近位置被写体４０ｎに関し、条件（１）は、近点視差Ｓｎ、および、距離Ｃに関する水平方向映像範囲Ａを用いて、
【数５】
2012023168.tif 000043
と表される。よって、条件（１）は、近点視差Ｓｎに関し、
【数６】
2012023168.tif 000044
となる。
【００６８】
式（３）より、近位置被写体４０ｎまでの距離Ｄｎが小さくなるにつれて近点視差Ｓｎは単調に増加するから、条件（１）を満足する近位置被写体距離Ｄｎの最小値（最近適正被写体距離）ＤＮは、
【数７】
2012023168.tif 000045
より求めることができる。
【００６９】
３−２−２ｂ．条件（１）を満足する被写体距離（遠位置被写体の場合）
同様にして、遠位置被写体４０ｆまでの距離Ｄｆ（図４）について、条件（１）を満足する被写体距離を導出する方法について説明する。
【００７０】
式（２）の導出と同様に、底辺の長さがＳｆである高さ（Ｄｆ−Ｃ）の三角形と、底辺の長さがｄｃである高さＤｆの三角形との相似関係、
【数８】
2012023168.tif 000046
より、立体映像撮像装置１００から遠位置被写体４０ｆまでの距離Ｄｆは、
【数９】
2012023168.tif 000047
と表すことができる。ここでは、Ｓｆを遠点視差Ｓｆと称する。
【００７１】
式（５）の導出と同様に、条件（１）は、遠点視差Ｓｆ、および、距離Ｃに関する水平方向映像範囲Ａを用いて、
【数１０】
2012023168.tif 000048
と表される。よって、条件（１）は、遠点視差Ｓｆに関し、
【数１１】
2012023168.tif 000049
となる。
【００７２】
式（９）より、遠位置被写体４０ｆまでの距離Ｄｆが大きくなるにつれて遠点視差Ｓｆは単調に増加するから、条件（１）を満足する遠位置被写体距離Ｄｆの最大値（最遠適正被写体距離）ＤＦ１は、
【数１２】
2012023168.tif 000050
より求めることができる。
【００７３】
３−２−３．条件（２）を満足する被写体距離
次に、条件（２）「奥まった映像の場合では、画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下。」を満足する被写体距離を導出する方法について説明する。条件（２）は、立体映像が表示されている画面における視差の実値を規定する。そのため、以下では、立体映像を表示する画面の水平方向サイズＨ（単位：ミリメートル）を、被写体距離のパラメータとして導入する。
【００７４】
遠位置被写体４０ｆの立体映像を、水平方向サイズＨを有する画面に表示した場合、遠点視差Ｓｆの画面上の実値Ｓｆａは、
【数１３】
2012023168.tif 000051
より、
【数１４】
2012023168.tif 000052
と表すことができる。
【００７５】
式（９）より、遠点視差Ｓｆは、
【数１５】
2012023168.tif 000053
であるから、遠点視差Ｓｆの画面上の実値Ｓｆａは、
【数１６】
2012023168.tif 000054
と表される。
【００７６】
式（１６）を、条件（２）「Ｓｆａ≦５０（ｍｍ）」に代入し、遠位置被写体距離Ｄｆについて解けば、
【数１７】
2012023168.tif 000055
が得られる。
【００７７】
よって、条件（２）を満たす遠位置被写体距離Ｄｆの最大値（最遠適正被写体距離）ＤＦ２は、式（１７）より、
【数１８】
2012023168.tif 000056
となる。
【００７８】
３−２−４．条件（１）および（２）を同時に満足する被写体距離
例えば、画面アスペクト比１６：９、画面サイズ７７インチのディスプレイ装置の水平画面サイズは、１．７０４メートルである。この場合、条件（１）にある「画面の水平サイズの２．９％」は、１．７０４（メートル）×０．０２９×１０００＝４９．５（ミリメートル）である。
【００７９】
他方、画面アスペクト比１６：９、画面サイズ７８インチのディスプレイ装置の水平画面サイズは、１．７２７メートルである。この場合、条件（１）にある「画面の水平サイズの２．９％」は、１．７２７（メートル）×０．０２９×１０００＝５０．０８（ミリメートル）である。
【００８０】
このように、画面アスペクト比１６：９のディスプレイ装置においては、画面サイズが７７インチ以下のときには、立体映像が条件（１）を満足する場合、条件（２）も、常に満足される。つまり、条件（１）は、条件（２）の十分条件である。しかしながら、画面アスペクト比１６：９のディスプレイ装置においては、画面サイズが７８インチ以上のときには、条件（１）と条件（２）の関係は逆転し、条件（２）が条件（１）の十分条件になる。
【００８１】
以上より、条件（１）および（２）を共に満足する被写体距離の範囲（適正被写体距離の範囲）Ｄｔｏｌは、画面アスペクト比１６：９のディスプレイ装置においては、画面サイズが７７インチ以下の場合：式（７）を満足し、かつ、式（１２）を満足する範囲となり、画面サイズが７８インチ以上（７７インチよりも大きい）の場合：式（７）を満足し、かつ、式（１８）を満足する範囲である。よって、
【数１９】
2012023168.tif 000057
【数２０】
2012023168.tif 000058
【００８２】
３−３．適正被写体距離情報の表示処理
図６は、適正被写体距離情報の表示に関する処理のフローチャートである。図６のフローチャートを参照し、立体映像撮像装置１００がする適正被写体距離情報の表示処理について説明する。
【００８３】
ユーザが、操作部８を操作して立体映像撮像装置１００の電源をオンにすると、立体映像撮像装置１００は、所定の電源オン時処理を行う（Ｓ１）。このとき、コントローラ３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの駆動部１８に対し、光学系１０の焦点距離および輻輳角を、最後に電源がオフされたときの状態に復帰させる指示を送る（Ｓ２）。
【００８４】
当該指示を受けた第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの駆動部１８は、それぞれ、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの設定保持メモリ１７から、最後に電源がオフされた時の焦点距離を特定するための情報（例えば、変倍レンズ１２の位置の情報）、最後に電源がオフされた時の輻輳角を特定するための情報（例えば、光路補正レンズ１４の位置の情報）を入手する。そして、駆動部１８は、光学系１０の焦点距離および輻輳角を、最後に電源がオフされたときの状態に復帰させるように、変倍レンズ１２および光路補正レンズ１４を駆動制御する（Ｓ３）。
【００８５】
ユーザが、操作部８を介して焦点距離ｆを変更する指示を入力すると（ステップＳ４における「ＹＥＳ」）、コントローラ３は、光学系１０の駆動部１８に対し、変倍レンズ１２の位置を変更させる指示を送る。このとき、コントローラ３は、光学系１０の駆動部１８に対し、光路補正レンズ１４の位置を、光学系１０の輻輳角θを一定に保つように、変更させる指示を送ってもよい（Ｓ５）。
【００８６】
また、ユーザが、操作部８を介して輻輳角θを変更する指示を入力すると（ステップＳ６における「ＹＥＳ」）、コントローラ３は、光学系１０の駆動部１８に対し、光路補正レンズ１４の位置を変更させる指示を送る（Ｓ７）。
【００８７】
コントローラ３は、変更後の、つまり現在の焦点距離ｆ、および、現在の輻輳角θを特定する。当該特定は、コントローラ３がステップＳ５、Ｓ７において駆動部１８に指示した内容に基づいて行ってよい。あるいは、駆動部１８から受け取る撮像条件情報（第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの焦点距離、および、輻輳角等の情報等）に従ってもよい。そして、コントローラ３は、現在の輻輳角θおよび水平画角ωに基づいて、式（１９）および（２０）から、適正被写体距離の範囲を算出する（Ｓ８）。
【００８８】
また、コントローラ３は、観察条件情報（立体映像表示に用いると想定される立体映像表示装置（想定表示装置）の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔等の情報）を予め、備えてもよい。また、ユーザは、操作部８を介して、観察条件情報の内容の少なくとも一部を変更する入力をすることができる。例えば、ユーザは、操作部８を操作して想定表示装置の画面サイズを、７７インチ以下か７８インチ以上（７７インチより大きい）かを切り換えることができる。この場合、コントローラ３は、観察条件情報に含まれる想定表示装置の画面のサイズに関する情報にもとづいて、式（１９）または式（２０）のいずれか一方のみを用いて適正被写体距離の範囲を算出してもよい。
【００８９】
コントローラ３は、操作部８を介して、ユーザから観察条件情報の内容の少なくとも一部を変更する入力があったか判断する（Ｓ９）。
【００９０】
観察条件情報を変更する入力があった場合（ステップＳ９における「ＹＥＳ」）、コントローラ３は、現在の撮像条件情報および変更後の観察条件情報にもとづいて、適正被写体距離の範囲を再計算する（Ｓ１０）。
【００９１】
コントローラ３は、ステップＳ８またはステップＳ１１で求めた適正被写体距離の情報を、距離情報オーバーレイ部４へ出力する。距離情報オーバーレイ部４は、コントローラ３から受け取った適正被写体距離の情報にもとづいて、文字やグラフィックで構成される、適正被写体距離を表示するための距離情報レイヤを作成し、画像処理部２から受け取った映像にオーバーレイし、距離情報オーバーレイ映像を表示部５へ出力する（Ｓ１１）。
【００９２】
図７は、表示部５に表示される距離情報オーバーレイ映像の例図である。このように、表示部５には、左目用映像もしくは右目用映像または両映像の合成映像に、適正被写体距離の範囲（最近点距離６１と最遠点距離６３）の情報を含んだ距離情報レイヤがオーバーレイされた距離情報オーバーレイ映像が映し出される。ここでの最近点距離６１は、式（７）より導出される最近適正被写体距離ＤＮでよい。最遠点距離６３は、式（１２）より導出される最近適正被写体距離ＤＦ１、または、式（１８）より導出される最遠適正被写体距離ＤＦ２でよい。最遠点距離６３としてＤＦ１およびＤＦ２のいずれを表示するからは、コントローラ３が、現在設定されている想定表示装置の画面のサイズに応じて決定すればよい。
【００９３】
なお、図７は、表示部５の下部に「最近点被写体距離（ｍ）〜最遠点被写体距離（ｍ）」と表示する例を示すが、適正被写体距離の範囲を表示する場所は、それに限定されない。表示場所は、表示部５の上部であってもよいし、側部であってもよい。
【００９４】
図８は、表示部５に表示される距離情報オーバーレイ映像の別例を示す図である。本例は、図７と同様、最近点距離６１と最遠点距離６３とにより、適正被写体距離の範囲の情報を表示する。さらに、本例では、想定表示画面情報インジケータ６４が表示される。想定表示画面情報インジケータ６４は、現在立体映像撮像装置１００に設定されている観察条件情報（想定表示装置の画面のサイズ、想定表示装置の画面アスペクト比、および、立体映像表示において想定される立体映像表示装置と観察者との間隔等の情報）をユーザに通知するための識別標識である。例えば、コントローラ３は、想定表示装置の画面のサイズとして、７７インチ以下のサイズが設定されている場合と、７７インチよりも大きい（７８インチ以上の）サイズが設定されている場合とで、「３Ｄ」の文字の色を変化させて想定表示画面情報インジケータ６４を表示する。例えば、想定表示装置の画面のサイズとして７７インチが設定されている場合、コントローラ３は、白色文字の「３Ｄ」を想定表示画面情報インジケータ６４として表示部５に表示させ、想定表示装置の画面のサイズとして２００インチが設定されている場合、コントローラ３は、緑色文字の「３Ｄ」を想定表示画面情報インジケータ６４として表示部５に表示させる。この他、コントローラ３は、インジケータ６４として「３Ｄ」以外の文字列を使用したり、文字列の点滅、連続点灯等の切り替えを行ってもよい。
【００９５】
図９は、表示部５に表示される距離情報オーバーレイ映像のさらに別の例を示す図である。本例では、バー形状のグラフィクスを用いて、想定表示装置の画面のサイズとして２００インチが設定されている場合の最遠点被写体距離（最遠点距離６３ａ）と、７７インチが設定されている場合の最遠点被写体距離（最遠点距離６３ｂ）とが同時に表示される。また、本例では、現在の基準面の位置（基準面距離６２）も表示される。
【００９６】
このように、本実施の形態による立体映像撮像装置１００においては、ユーザは、表示部５を介し、撮像中の立体映像のモニタ映像とともに、立体映像を自然で違和感のないものにするのに適当な被写体距離の範囲を容易に知ることができる。
【００９７】
再び図６を参照すれば、立体映像撮像装置１００は、ユーザが、操作部８を用いて、電源オフ操作を行うと（ステップＳ１２における「ＹＥＳ」）、立体映像撮像装置１００は、電源オフ時の処理を行う。電源オフ時に立体映像撮像装置１００の駆動部１８は、現在の変倍レンズ１２の位置および光路補正レンズ１４の位置を、設定保持メモリ１７に記憶した後、電源をオフする（Ｓ１３）。
【００９８】
３−３−１．条件（１）と、画面アスペクト比および立体映像観察距離との関係
上述のように、「３ＤＣ安全ガイドライン」は、快適な立体映像を撮像するには、
条件（１）  画面上に表示されている視差が、画面の水平サイズの２．９％以下に収まっていること。
条件（２）  奥まった映像の場合では、画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下であること。
の２つの条件を満足することが望まれる、としている。
【００９９】
本実施の形態では、上記２つの条件のうちで条件（１）については、式（７）、式（１２）として、適正被写体距離の導出に反映されている。
【０１００】
ここで、条件（１）は、画面アスペクト比１６：９の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの３倍だけ離れた位置で観察者が観察することを想定した上で、条件「視差角が１度以内である」という条件から導かれた条件である。なお、「画面の高さの３倍」という条件は、３ＤＣ安全ガイドラインに基づくものである。
【０１０１】
図１０は、画面アスペクト比１６：９の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの３倍だけ離れた位置で観察者が観察する状況を示す模式図である。図１０を参照し、「視差角」について説明する。
【０１０２】
画面アスペクト比１６：９であり水平サイズがＨである画面２００を、観察者は、画面２００から画面の高さの３倍だけ離れた距離Ｌ１から、観察している。画面２００上には、視差Ｓを有する左目用被写体像４０Ｌおよび右目用被写体像４０Ｒが表示されている。観察者は、左目ＬＥで被写体像４０Ｌを観察するとともに、間隔ｄｅ（例えば、６５ｍｍ）だけ離れた右目ＲＥで被写体像４０Ｒを観察する。このとき、観察者の視線３１１Ｌおよび３１１Ｒが交差する角をα１とする。また、観察者の視線が画面２００の中央部において交差するときの交差角をβ１とする。
【０１０３】
このとき、「視差角」は、｜α１−β１｜で表される。
【０１０４】
式（７）および式（１２）によって表された適正被写体距離の範囲は、「画面アスペクト比１６：９の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの３倍だけ離れた位置で観察者が観察した場合において、視差角が１度以内である」という条件を満足する被写体距離の範囲である。つまり、式（７）および式（１２）が表す適正被写体距離の範囲は、図１０における｜α１−β１｜が、１度以下であるという条件を満足する被写体距離の範囲である。
【０１０５】
したがって、条件（１）、すなわち、式（７）および式（１２）によって示される条件は、撮像する立体映像の表示に用いられる表示装置（想定表示装置）の画面のアスペクト比、および、当該立体映像表示において想定される想定表示装置と観察者との間隔（想定観察距離）に応じて、適宜、修正されることが望ましい。
【０１０６】
図１１は、画面アスペクト比４：３の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの５倍だけ離れた位置で観察者が観察する状況を示す模式図である。
【０１０７】
このとき、角α２（ラジアン）は、例えば、底辺がｄｅで高さがＹ２の三角形と、視線３１３Ｒに平行な補助線を点４５Ｌから下方に延ばしたときにできる底辺（ｄｅ＋Ｓ）で高さがＬ２との三角形との相似関係より、
【数２１】
2012023168.tif 000059
と表すことができる。また、角β２（ラジアン）は、
【数２２】
2012023168.tif 000060
と表すことができる。
【０１０８】
このとき、「視差角が１度以下」という条件は、
【数２３】
2012023168.tif 000061
で表すことができる。ただし、ここではＬ２と画面の水平サイズＨとの関係として、
【数２４】
2012023168.tif 000062
なる関係を想定している。
【０１０９】
よって、「水平画面サイズＨ、画面アスペクト比４：３の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの５倍だけ離れた位置で観察者が観察した場合において、視差角が１度以内である」条件を満たすような、視差Ｓと水平画面サイズＨとの関係は、
【数２５】
2012023168.tif 000063
となる。
【０１１０】
したがって、画面アスペクト比４：３の画面に表示された立体映像を、画面から画面の高さの５倍だけ離れた位置で観察者が観察した場合において、視差角が１度以内であるためには、画面に表示されている視差が、画面の水平サイズのおよそ６．５パーセント以下であればよい、ことがわかる。つまり、上述の条件（１）の「２．９％以下」を、「６．５％以下」に修正すればよい。
【０１１１】
上述のように、本実施の形態による立体映像撮像装置１００においては、ユーザが操作部８を介し、観察条件情報（想定表示装置の画面のサイズ、画面アスペクト比、および、想定観察距離等）を立体映像撮像装置１００に入力することができる。
【０１１２】
コントローラ３は、ステップＳ８およびステップＳ１０において、条件（１）を満足する被写体距離の導出に入力された観察条件情報を考慮して、適正被写体距離の範囲を導出してよい。具体的には、コントローラ３は、観察条件情報にもとづいて「視差角が１度以内」となる、視差と画面水平サイズとの関係を式（２１）〜式（２５）のようにして導出し、その結果に基づいて条件（１）（式（５）および式（１０））を修正し、修正された条件（１）を満足する最近適正被写体距離ＤＮ’および最遠適正被写体距離ＤＦ１’を求めればよい。
【０１１３】
そうすることで、立体映像撮像装置１００は、観察者が任意の距離から、任意の画面アスペクト比および画面サイズを有する表示装置に表示される立体映像を観察する場合の適正被写体距離の範囲を、当該立体映像を撮像中の撮像者にリアルタイムで提供することが可能になる。
【０１１４】
４．まとめ
本実施の形態による立体映像撮像装置１００は、左目用映像を撮像する第１撮像部１Ｌと、右目用映像を撮像する第２撮像部１Ｒと、コントローラ３と、表示部５と、を有する。コントローラ３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの水平画角ω、輻輳角θ、設置間隔ｄｃ等の撮像条件情報に基づいて、立体映像の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離の範囲を導出し、表示部５に表示することができる。そのため、ユーザは、立体映像を撮像しながら、立体映像撮像に適した被写体距離を確認することができる。
【０１１５】
実施の形態として、立体映像撮像装置１００を例示した。しかし、実施の形態は、これに限定されない。以下に、変形例について説明する。なお、本実施の形態は、立体映像撮像装置１００および以下に説明するその変形例に限定されるものではない。
【０１１６】
実施の形態では、最適被写体距離の導出において、画面に表示されている視差が画面の水平サイズの２．９％以下、かつ、奥まった映像では画面に表示されている視差が５０ｍｍ以下、という条件を用いた。しかしながら、より安全で快適な立体映像の撮像を目的として、「画面上に表示される視差が画面の水平サイズの１．５％以下」等、様々に条件を変えてもよい。
【０１１７】
実施の形態では、最適被写体距離の導出において、コントローラ３が第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒへ送った水平画角変更指示（焦点距離変更指示）および輻輳角変更指示の情報を用いた。しかしながら、コントローラ３は、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒの実際の水平画角（焦点距離）の情報および輻輳角の情報をセンサ等を介してカメラ情報として取得し、それらの情報を最適被写体距離の導出に用いてもよい。
【０１１８】
実施の形態では、輻輳角が光路補正レンズ１４によって変更される例を示した。しかしながら、立体映像撮像装置１００は、輻輳角を変更するために、第１撮像部１Ｌおよび第２撮像部１Ｒそのものを偏向させるような機構を備えた構成であってもよい。
【０１１９】
実施の形態では、適正被写体距離の範囲を表示する際、想定される画面サイズが７７インチ以下の場合と、７７インチを超える場合とで適正被写体距離の情報を切り替えて表示する形態について説明した。しかしながら、ユーザが、立体映像表示装置として想定している画面サイズを、操作部８を用いて任意に選択でき、当該画面サイズに基づいて適正被写体距離の範囲の表示を切り替えてもよい。その他、ユーザが立体映像表示装置として想定している画面アスペクト比や、想定している画面−観察者間距離に基づいて適正被写体距離の範囲の表示を切り換えてもよい。また、相異なる複数の観察条件情報のそれぞれに基づいて複数組の適正被写体距離範囲を導出し、それらを同時に表示してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本実施の形態にかかる立体映像撮像装置は、適正な被写体距離を通知することができ、業務用や、民生用の立体映像撮像装置として有用である。
【符号の説明】
【０１２１】
１Ｌ・・・  第１撮像部
１Ｒ・・・  第２撮像部
２  ・・・  画像処理部
３  ・・・  コントローラ
４  ・・・  距離情報オーバーレイ部
５  ・・・  表示部
６  ・・・  記憶媒体制御部
７  ・・・  メモリカード
８  ・・・  操作部
１０  ・・・  光学系
１１  ・・・  対物レンズ
１２  ・・・  変倍レンズ（焦点距離変更部）
１３  ・・・  絞り
１４  ・・・  光路補正レンズ（輻輳角変更部）
１５  ・・・  フォーカスレンズ
１６  ・・・  撮像素子
１７  ・・・  設定保持メモリ
１８  ・・・  駆動部
６１  ・・・  最近点距離（最近適正被写体距離）
６２  ・・・  基準面距離
６３  ・・・  最遠点距離（最遠適正被写体距離）
６３ａ・・・  最遠点距離（最遠適正被写体距離（画面サイズ７７インチ以下））
６３ｂ・・・  最遠点距離（最遠適正被写体距離（画面サイズ７８インチ以上））
６４  ・・・  想定表示画面インジケータ
１００  ・・・  立体映像撮像装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像装置であって、
前記左目用映像を撮像する第１撮像部と、前記右目用映像を撮像する第２撮像部と、を備えた立体映像撮像部と、
情報表示可能な表示部と、
前記立体映像撮像部および前記表示部を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、前記立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出し、
前記表示部は、前記コントローラが導出した前記被写体距離の情報を表示する、立体映像撮像装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記所定の条件を満足する被写体距離の最近距離および最遠距離を導出する、請求項１に記載の立体映像撮像装置。
【請求項３】
さらに、前記立体映像が表示される画面の画面サイズに関する情報を入力する操作部を有し、
前記コントローラは、前記水平画角および前記輻輳角に加えて前記画面サイズに関する情報に基づいて前記被写体距離を導出する、請求項１または２に記載の立体映像撮像装置。
【請求項４】
さらに、前記立体映像が表示される画面の画面アスペクト比に関する情報を入力する操作部を有し、
前記コントローラは、前記水平画角および前記輻輳角に加えて前記画面アスペクト比に関する情報に基づいて前記被写体距離を導出する、請求項１から３の何れかに記載の立体映像撮像装置。
【請求項５】
さらに、前記立体映像が表示される画面と観察者との間隔に関する情報を入力する操作部を有し、
前記コントローラは、前記水平画角および前記輻輳角に加えて前記画面と観察者との間隔に関する情報に基づいて前記被写体距離を導出する、請求項１から４の何れかに記載の立体映像撮像装置。
【請求項６】
左目用映像および右目用映像を含んだ立体映像を撮像する立体映像撮像における立体映像撮像方法であって、
前記左目用映像および前記右目用映像を撮像するステップと、
前記左目用映像を撮像する第１撮像部および前記右目用映像を撮像する第２撮像部を含む立体映像撮像部の水平画角および輻輳角に関する情報に基づいて、前記立体映像における被写体の視差に関する所定の条件を満足する被写体距離を導出するステップと、
前記導出するステップにおいて導出した前記被写体距離の情報を表示するステップと、を有する立体映像撮像方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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